Теплопотери через пол: Теплопотери через пол и стены в грунт

Мар 22, 1977 alexxlab

Содержание

Теплопотери через пол и стены в грунт

Опубликовано 05 мая 2015
Рубрика: Теплотехника | 36 комментариев

/Обратите внимание!!! Статья дополнена P.S. (25.02.2016) и P.S. (08.01.2021)./

Несмотря на то, что теплопотери через пол большинства одноэтажных промышленных, административно-бытовых и жилых зданий редко превышают 15% от общих потерь тепла, а при увеличении этажности…

…порой не достигают и 5%, важность правильного решения задачи определения теплопотерь от воздуха первого этажа или подвала в грунт не теряет своей актуальности.

Особенно важно правильно рассчитать эти теплопотери для подвальных комнат (залов), где они могут составить все 100% для данного типа помещений!

В этой статье рассматриваются три варианта решения поставленной в заголовке задачи. Выводы — в конце статьи.

Считая потери тепла, всегда следует различать понятия «здание» и «помещение».

При выполнении расчета для всего здания преследуется цель — найти мощность источника и всей системы теплоснабжения.

При расчете тепловых потерь каждого отдельного помещения здания, решается задача определения мощности и количества тепловых приборов (батарей, конвекторов и т.д.), необходимых для установки в каждое конкретное помещение с целью поддержания заданной температуры внутреннего воздуха.

Воздух в здании нагревается за счет получения тепловой энергии от Солнца, внешних источников теплоснабжения через систему отопления и от разнообразных внутренних источников – от людей, животных, оргтехники, бытовой техники, ламп освещения, системы горячего водоснабжения.

Воздух внутри помещений остывает за счет потерь тепловой энергии через ограждающие конструкции строения, которые характеризуются термическими сопротивлениями, измеряемыми в м²·°С/Вт:

R=Σ(δ_i/λ_i)

δ_i – толщина слоя материала ограждающей конструкции в метрах;

λ_i – коэффициент теплопроводности материала в Вт/(м·°С).

Ограждают дом от внешней среды потолок (перекрытие) верхнего этажа, наружные стены, окна, двери, ворота и пол нижнего этажа (возможно – подвала).

Внешняя среда – это наружный воздух и грунт.

Расчет потерь тепла строением выполняют при расчетной температуре наружного воздуха для самой холодной пятидневки в году в местности, где построен (или будет построен) объект!

Но, разумеется, никто не запрещает вам сделать расчет и для любого другого времени года.

Расчет в Excel теплопотерь через пол и стены, примыкающие к грунту по общепринятой зональной методике В.Д. Мачинского.

Температура грунта под зданием зависит в первую очередь от теплопроводности и теплоемкости самого грунта и от температуры окружающего воздуха в данной местности в течение года. Так как температура наружного воздуха существенно различается в разных климатических зонах, то и грунт имеет разную температуру в разные периоды года на разных глубинах в различных районах.

Для упрощения решения сложной задачи определения теплопотерь через пол и стены подвала в грунт вот уже более 80 лет успешно применяется методика разбиения площади ограждающих конструкций на 4 зоны.

Каждая из четырех зон имеет свое фиксированное сопротивление теплопередаче в м²·°С/Вт:

R₁=2,1 R₂=4,3 R₃=8,6 R₄=14,2

Зона 1 представляет собой полосу на полу (при отсутствии заглубления грунта под строением) шириной 2 метра, отмеренную от внутренней поверхности наружных стен вдоль всего периметра или (в случае наличия подпола или подвала) полосу той же шириной, отмеренную вниз по внутренним поверхностям наружных стен от кромки грунта.

Зоны 2 и 3 имеют также ширину 2 метра и располагаются за зоной 1 ближе к центру здания.

Зона 4 занимает всю оставшуюся центральную площадь.

На рисунке, представленном чуть ниже зона 1 расположена полностью на стенах подвала, зона 2 – частично на стенах и частично на полу, зоны 3 и 4 полностью находятся на полу подвала.

Если здание узкое, то зон 4 и 3 (а иногда и 2) может просто не быть.

Площадь пола зоны 1 в углах учитывается при расчете дважды!

Если вся зона 1 располагается на вертикальных стенах, то площадь считается по факту без всяких добавок.

Если часть зоны 1 находится на стенах, а часть на полу, то только угловые части пола учитываются дважды.

Если вся зона 1 располагается на полу, то посчитанную площадь следует при расчете увеличить на 2×2х4=16 м²(для дома прямоугольного в плане, т.е. с четырьмя углами).

Если заглубления строения в грунт нет, то это значит, что H=0.

Ниже представлен скриншот программы расчета в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для прямоугольных в плане зданий.

Площади зон F₁, F₂, F₃, F₄ вычисляются по правилам обычной геометрии. Задача громоздкая, требует часто рисования эскиза. Программа существенно облегчает решение этой задачи.

Общие потери тепла в окружающий грунт определяются по формуле в КВт:

Q_Σ=((F₁+F_1у)/R₁+F₂/R₂+F₃/R₃+F₄/R₄)*(t_вр-t_нр)/1000

Пользователю необходимо лишь заполнить в таблице Excel значениями первые 5 строчек и считать внизу результат.

Для определения тепловых потерь в грунт помещений площади зон придется считать вручную и затем подставлять в вышеприведенную формулу.

На следующем скриншоте показан в качестве примера расчет в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для правого нижнего (по рисунку) помещения подвала.

Сумма потерь тепла в грунт каждым помещением равна общим тепловым потерям в грунт всего здания!

На рисунке ниже показаны упрощенные схемы типовых конструкций полов и стен.

Пол и стены считаются неутепленными, если коэффициенты теплопроводности материалов (λ_i), из которых они состоят, больше 1,2 Вт/(м·°С).

Если пол и/или стены утеплены, то есть содержат в составе слои с λ<1,2 Вт/(м·°С), то сопротивление рассчитывают для каждой зоны отдельно по формуле:

R_утепл_i=R_{неутепл}_i+Σ(δ_j/λ_j)

Здесь δ_j – толщина слоя утеплителя в метрах.

Для полов на лагах сопротивление теплопередаче вычисляют также для каждой зоны, но по другой формуле:

R_{на лагах}_i=1,18*(R_{неутепл}_i+Σ(δ_j/λ_j))

Расчет тепловых потерь в MS Excel через пол и стены, примыкающие к грунту по методике профессора А.Г. Сотникова.

Очень интересная методика для заглубленных в грунт зданий изложена в статье «Теплофизический расчет теплопотерь подземной части зданий». Статья вышла в свет в 2010 году в №8 журнала «АВОК» в рубрике «Дискуссионный клуб».

Тем, кто хочет понять смысл написанного далее, следует прежде обязательно изучить вышеназванную статью.

А.Г. Сотников, опираясь в основном на выводы и опыт других ученых-предшественников, является одним из немногих, кто почти за 100 лет попытался сдвинуть с мертвой точки тему, волнующую многих теплотехников. Очень импонирует его подход с точки зрения фундаментальной теплотехники. Но сложность правильной оценки температуры грунта и его коэффициента теплопроводности при отсутствии соответствующих изыскательских работ несколько сдвигает методику А.Г. Сотникова в теоретическую плоскость, отдаляя от практических расчетов. Хотя при этом, продолжая опираться на зональный метод В.Д. Мачинского, все просто слепо верят результатам и, понимая общий физический смысл их возникновения, не могут определенно быть уверенными в полученных числовых значениях.

В чем смысл методики профессора А.Г. Сотникова? Он предлагает считать, что все теплопотери через пол заглубленного здания «уходят» в глубь планеты, а все потери тепла через стены, контактирующие с грунтом, передаются в итоге на поверхность и «растворяются» в воздухе окружающей среды.

Это похоже отчасти на правду (без математических обоснований) при наличии достаточного заглубления пола нижнего этажа, но при заглублении менее 1,5…2,0 метров возникают сомнения в правильности постулатов…

Несмотря на все критические замечания, сделанные в предыдущих абзацах, именно развитие алгоритма профессора А.Г. Сотникова видится весьма перспективным.

Выполним расчет в Excel теплопотерь через пол и стены в грунт для того же здания, что и в предыдущем примере.

Записываем в блок исходных данных размеры подвальной части здания и расчетные температуры воздуха.

Далее необходимо заполнить характеристики грунта. В качестве примера возьмем песчаный грунт и впишем в исходные данные его коэффициент теплопроводности и температуру на глубине 2,5 метров в январе. Температуру и коэффициент теплопроводности грунта для вашей местности можно найти в Интернете.

Стены и пол выполним из железобетона (λ=1,7 Вт/(м·°С)) толщиной 300мм (δ=0,3 м) с термическим сопротивлением R=δ/λ=0,176 м²·°С/Вт.

И, наконец, дописываем в исходные данные значения коэффициентов теплоотдачи на внутренних поверхностях пола и стен и на наружной поверхности грунта, соприкасающегося с наружным воздухом.

Программа выполняет расчет в Excel по нижеприведенным формулам.

Площадь пола:

F_пл=B*A

Площадь стен:

F_ст=2*h*(B+A)

Условная толщина слоя грунта за стенами:

δ_усл=f(h/H)

Термосопротивление грунта под полом:

R₁₇=(1/(4*λ_гр)*(π/F_пл)^0,5

Теплопотери через пол:

Q_пл=F_пл*(t_в— t_гр)/(R₁₇+R_пл+1/α_в)

Термосопротивление грунта за стенами:

R₂₇=δ_усл/λ_гр

Теплопотери через стены:

Q_ст=F_ст*(t_в— t_н)/(1/α_н+R₂₇+R_ст+1/α_в)

Общие теплопотери в грунт:

Q_Σ=Q_пл+Q_ст

Замечания и выводы.

Теплопотери здания через пол и стены в грунт, полученные по двум различным методикам существенно разнятся. По алгоритму А.Г. Сотникова значение Q_Σ=16,146 КВт, что почти в 5 раз больше, чем значение по общепринятому «зональному» алгоритму — Q_Σ=3,353 КВт!

Дело в том, что приведенное термическое сопротивление грунта между заглубленными стенами и наружным воздухом R₂₇=0,122 м²·°С/Вт явно мало и навряд ли соответствует действительности. А это значит, что условная толщина грунта δ_усл определяется не совсем корректно!

К тому же «голый» железобетон стен, выбранный мной в примере — это тоже совсем нереальный для нашего времени вариант.

Внимательный читатель статьи А.Г. Сотникова найдет целый ряд ошибок, скорее не авторских, а возникших при наборе текста. То в формуле (3) появляется множитель 2 у λ, то в дальнейшем исчезает. В примере при расчете R₁₇нет после единицы знака деления. В том же примере при расчете потерь тепла через стены подземной части здания площадь зачем-то делится на 2 в формуле, но потом не делится при записи значений… Что это за неутепленные стены и пол в примере с R_ст=R_пл=2 м²·°С/Вт? Их толщина должна быть в таком случае минимум 2,4 м! А если стены и пол утепленные, то, вроде, некорректно сравнивать эти теплопотери с вариантом расчета по зонам для неутепленного пола.

Но самый главный вопрос автору (или редакции журнала) касается формулы (3) и графика:

R₂₇=δ_усл/(2*λ_гр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Насчет вопроса, относительно присутствия множителя 2 у λ_гр было уже сказано выше.

Я поделил полные эллиптические интегралы друг на друга. В итоге получилось, что на графике в статье показана функция при λ_гр=1:

δ_усл= (½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Но математически правильно должно быть:

δ_усл= 2*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

или, если множитель 2 у λ_гр не нужен:

δ_усл= 1*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Это означает, что график для определения δ_услвыдает ошибочные заниженные в 2 или в 4 раза значения…

Выходит пока всем ничего другого не остается, как продолжать не то «считать», не то «определять» теплопотери через пол и стены в грунт по зонам? Другого достойного метода за 80 лет не придумали. Или придумали, но не доработали?!

Предлагаю читателям блога протестировать оба варианта расчетов в реальных проектах и результаты представить в комментариях для сравнения и анализа.

Все, что сказано в последней части этой статьи, является исключительно мнением автора и не претендует на истину в последней инстанции. Буду рад выслушать в комментариях мнение специалистов по этой теме. Хотелось бы разобраться до конца с алгоритмом А.Г. Сотникова, ведь он реально имеет более строгое теплофизическое обоснование, чем общепринятая методика.

Прошу уважающих труд автора скачивать файл с программами расчетов после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла:

teplopoteri-cherez-pol-i-steny-v-grunt (xls 80,5KB)

P. S. (25.02.2016)

Почти через год после написания статьи удалось разобраться с вопросами, озвученными чуть выше.

Во-первых, программа расчета теплопотерь в Excel по методике А.Г. Сотникова считает все правильно — точно по формулам А.И. Пеховича!

Во-вторых, внесшая сумятицу в мои рассуждения формула (3) из статьи А.Г. Сотникова не должна выглядеть так:

R₂₇=δ_усл/(2*λ_гр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

В статье А.Г. Сотникова — не верная запись! Но далее график построен, и пример рассчитан по правильным формулам!!!

Так должно быть согласно А.И. Пеховичу (стр 110, дополнительная задача к п.27):

R₂₇=δ_усл/λ_гр=1/(2*λ_гр)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Отсюда:

δ_усл=R₂₇*λ_гр=(½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

P. S. (08.01.2021)

Время не стоит на месте… Широкому кругу инженеров стали доступны программы численного решения физических полей методом конечных элементов.

Рассмотренный в статье пример расчета теплопотерь подвала выполним в программе Agros2D, которую можно свободно скачать с официального сайта agros2d.org (с русским интерфейсом).

Исходные данные для расчета — те же:

1. Размеры подвала в плане по внутренним замерам – 9×12 м, заглубление – 2,5 м.

2. Стены и пол выполнены из железобетона толщиной 0,3 м с коэффициентом теплопроводности λ=1,7 Вт/(м·К).

3. Теплопроводность грунта λ=1,16 Вт/(м·К).

4. На границе «внутренняя поверхность подвала – воздух в подвале» коэффициент теплоотдачи α=8,7 Вт/(м²*К), температура воздуха в подвале t_вр=+16 °С.

5. На границе «наружная поверхность грунта – наружный воздух» коэффициент теплоотдачи α=23 Вт/(м²*К), температура наружного воздуха t_нр=-37 °С.

6. Нижняя граница грунта — ломаная изотермическая поверхность с постоянной температурой t_гр=+4 °С.

7. Через боковые поверхности блока грунта и через верхние поверхности железобетонных стен тепловой поток отсутствует.

Форма нижней поверхности грунта выбрана таким образом, что глубина промерзания грунта на удалении от здания составляет ~ 2,4 м.

На скриншоте представлено стационарное температурное поле, рассчитанное в программе Agros2D.

Результаты расчета:

1. Теплопотери подвала через пол – 1,23 КВт.

2. Теплопотери подвала через стены – 4,12 КВт.

3. Общие теплопотери подвала – 5,35 КВт.

Выводы:

1. Полученный результат в 1,6 раза больше результата, полученного по зональной методике Мачинского и в 3 раза меньше результата по методике Сотникова.

2. Если в расчетной модели уменьшить глубину промерзания грунта с 2,4 м до 2,0 м, добавив на поверхность слой снега, то рассчитанные в Agros2D теплопотери будут весьма близки к результату, полученному по зональной методике.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Расчет теплопотерь через пол и потолок

Содержание: (скрыть)

Для выполняения расчета теплопотерь через пол и потолок на потребуются следующие данные:

По плану размеры дома 6 х 6 метров.
Полы – доска обрезная, шпунтованная толщиной 32 мм, обшиты ДСП толщиной 0,01 м, утеплены минераловатным утеплителем толщиной 0,05 м. Под домом устроено подполье для хранения овощей и консервации. Зимой температура в подполье в среднем составляет +8°С.
Потолочное перекрытие – потолки сделаны из деревянных щитов, потолки утеплены со стороны чердачного помещения минераловатным утеплителем толщина слоя 0,15 метра, с устройством паро-гидроизоляционного слоя. Чердачное помещение неутепленное.

Расчет теплопотерь через пол

Площадь пола S _пола =6х6=36 м²

Далее выполняем расчет теплосопротивления пола. Т.к. полы многослойные, то рассчитаем теплосопротивление каждого слоя:

R _досок=B/K=0,032 м/0,15 Вт/мК =0,21 м²х°С/Вт, где B — толщина материала, К — коэффициент теплопороводности.

R _дсп=B/K=0,01м/0,15Вт/мК=0,07м²х°С/Вт

R _утепл=B/K=0,05 м/0,039 Вт/мК=1,28 м²х°С/Вт

Суммарное значение R _пола=0,21+0,07+1,28=1,56 м²х°С/Вт

Учитывая, что в подполье температура зимой постоянно держится около +8°С, то dT необходимое для расчета теплопотерь равно 22-8 =14 градусов. Теперь есть все данные для расчета теплопотерь через пол:

Q _пола= SхdT/R=36 м²х14 градусов/1,56 м²х°С/Вт=323,07 Вт•ч (0,32 кВт•ч)

Расчет теплопотерь через потолок

Площадь потолка такая же как и пола S _{потолка} = 36 м²

При расчете теплового сопротивления потолка мы не учитываем деревянные щиты, т.к. они не имеют плотного соединения между собой и не выполняют роль теплоизолятора. Поэтому тепловое сопротивление потолка:

R _{потолка} = R _{утеплителя} = толщина утеплителя 0,15 м/теплопроводность утеплителя 0,039 Вт/мК=3,84 м²х°С/Вт

Производим расчет теплопотерь через потолок:

Q _{потолка} =SхdT/R=36 м²х52 градуса/3,84 м²х°С/Вт=487,5 Вт•ч (0,49 кВт•ч)

Назад: Расчет теплопотерь через окна и дверь.

Расчет теплопотерь полов на сваях. Расчет теплопотерь пола по грунту в угв. Расчет в
Excel теплопотерь через пол и стены, примыкающие к грунту по общепринятой зональной методике В.Д. Мачинского

Определения теплопотерь от воздуха первого этажа или подвала в грунт не теряет своей актуальности.

В этой статье рассматриваются два варианта решения поставленной в заголовке задачи. Выводы — в конце статьи.

Считая потери тепла, всегда следует различать понятия «здание» и «помещение».

R

=
Σ
(δ
i

/λ

i

)

δ
i

– толщина слоя материала ограждающей конструкции в метрах;

λ
i

– коэффициент теплопроводности материала в Вт/(м·°С).

Внешняя среда – это наружный воздух и грунт.

Но, разумеется, никто не запрещает вам сделать расчет и для любого другого времени года.

Расчет в
Excel
теплопотерь через пол и стены, примыкающие к грунту по общепринятой зональной методике В.Д. Мачинского.

Каждая из четырех зон имеет свое фиксированное сопротивление теплопередаче в м 2 ·°С/Вт:

R 1
=2,1 R 2
=4,3 R 3
=8,6 R 4
=14,2

Зоны 2 и 3 имеют также ширину 2 метра и располагаются за зоной 1 ближе к центру здания.

Зона 4 занимает всю оставшуюся центральную площадь.

Если здание узкое, то зон 4 и 3 (а иногда и 2) может просто не быть.

Площадь пола
зоны 1 в углах учитывается при расчете дважды!

Если вся зона 1 располагается на вертикальных стенах, то площадь считается по факту без всяких добавок.

Если часть зоны 1 находится на стенах, а часть на полу, то только угловые части пола учитываются дважды.

Если вся зона 1 располагается на полу, то посчитанную площадь следует при расчете увеличить на 2×2х4=16 м 2 (для дома прямоугольного в плане, т.е. с четырьмя углами).

Если заглубления строения в грунт нет, то это значит, что H

=0.

Площади зон F
1

,
F
2

,
F
3

,
F
4

вычисляются по правилам обычной геометрии. Задача громоздкая, требует часто рисования эскиза. Программа существенно облегчает решение этой задачи.

Общие потери тепла в окружающий грунт определяются по формуле в КВт:

Q Σ

=((F
1

+
F
1у

)/
R
1

+
F
2

/
R
2

+
F
3
/

R
3

+
F
4

/
R
4

)*(t
вр
-t нр
)/1000

Пользователю необходимо лишь заполнить в таблице Excel значениями первые 5 строчек и считать внизу результат.

Для определения тепловых потерь в грунт помещений
площади зон придется считать вручную
и затем подставлять в вышеприведенную формулу.

Сумма потерь тепла в грунт каждым помещением равна общим тепловым потерям в грунт всего здания!

На рисунке ниже показаны упрощенные схемы типовых конструкций полов и стен.

Пол и стены считаются неутепленными, если коэффициенты теплопроводности материалов (λ
i

), из которых они состоят, больше 1,2 Вт/(м·°С).

Если пол и/или стены утеплены, то есть содержат в составе слои с λ
Вт/(м·°С), то сопротивление рассчитывают для каждой зоны отдельно по формуле:

R
утепл
i

=
R
неутепл
i

+
Σ
(δ
j

/λ

j

)

Здесь δ
j

– толщина слоя утеплителя в метрах.

Для полов на лагах сопротивление теплопередаче вычисляют также для каждой зоны, но по другой формуле:

R
на лагах
i

=1,18*(R
неутепл
i

+
Σ
(δ
j

/λ

j

)
)

Расчет тепловых потерь в
MS
Excel
через пол и стены, примыкающие к грунту по методике профессора А.Г. Сотникова.

Тем, кто хочет понять смысл написанного далее, следует прежде обязательно изучить вышеназванную .

Выполним расчет в Excel теплопотерь через пол и стены в грунт для того же здания, что и в предыдущем примере.

Записываем в блок исходных данных размеры подвальной части здания и расчетные температуры воздуха.

Стены и пол выполним из железобетона (λ
=1,7
Вт/(м·°С)) толщиной 300мм (δ

=0,3
м) с термическим сопротивлением R

=
δ

/
λ
=0,176
м 2 ·°С/Вт.

Программа выполняет расчет в Excel по нижеприведенным формулам.

Площадь пола:

F пл
=
B
*A

Площадь стен:

F ст
=2*
h

*(B

+
A

)

Условная толщина слоя грунта за стенами:

δ
усл

=
f
(h

/
H

)

Термосопротивление грунта под полом:

R
17

=(1/(4*λ гр
)*(π
/
F
пл

) 0,5

Теплопотери через пол:

Q
пл

=
F
пл

*(t
в

—
t
гр

)/(R
17

+
R
пл

+1/α в
)

Термосопротивление грунта за стенами:

R
27

=
δ
усл

/λ гр

Теплопотери через стены:

Q
ст

=
F
ст

*(t
в

—
t
н

)/(1/α н
+
R
27

+
R
ст

+1/α в
)

Общие теплопотери в грунт:

Q
Σ

=
Q
пл

+
Q
ст

Замечания и выводы.

Теплопотери здания через пол и стены в грунт, полученные по двум различным методикам существенно разнятся. По алгоритму А.Г. Сотникова значение Q
Σ

=16,146
КВт, что почти в 5 раз больше, чем значение по общепринятому «зональному» алгоритму — Q
Σ

=3,353
КВт!

Дело в том, что приведенное термическое сопротивление грунта между заглубленными стенами и наружным воздухом R
27

=0,122
м 2 ·°С/Вт явно мало и навряд ли соответствует действительности. А это значит, что условная толщина грунта δ
усл

определяется не совсем корректно!

Внимательный читатель статьи А.Г. Сотникова найдет целый ряд ошибок, скорее не авторских, а возникших при наборе текста. То в формуле (3) появляется множитель 2 у λ

, то в дальнейшем исчезает. В примере при расчете R
17

нет после единицы знака деления. В том же примере при расчете потерь тепла через стены подземной части здания площадь зачем-то делится на 2 в формуле, но потом не делится при записи значений… Что это за неутепленные стены и пол в примере с R
ст

=
R
пл

=2
м 2 ·°С/Вт? Их толщина должна быть в таком случае минимум 2,4 м! А если стены и пол утепленные, то, вроде, некорректно сравнивать эти теплопотери с вариантом расчета по зонам для неутепленного пола.

R
27

=
δ
усл

/(2*λ гр

)=К(cos
((h

/
H

)*(π/2)))/К(sin
((h

/
H

)*(π/2)))

Насчет вопроса, относительно присутствия множителя 2 у λ гр

было уже сказано выше.

Я поделил полные эллиптические интегралы друг на друга. В итоге получилось, что на графике в статье показана функция при λ гр
=1
:

δ
усл

=
(½)
*К(cos
((h

/
H

)*(π/2)))/К(sin
((h

/
H

)*(π/2)))

Но математически правильно должно быть:

δ
усл

=
2
*К(cos
((h

/
H

)*(π/2)))/К(sin
((h

/
H

)*(π/2)))

или, если множитель 2 у λ гр

не нужен:

δ
усл

=
1
*К(cos
((h

/
H

)*(π/2)))/К(sin
((h

/
H

)*(π/2)))

Это означает, что график для определения δ
усл

выдает ошибочные заниженные в 2 или в 4 раза значения…

Прошу

уважающих

труд автора скачивать файл с программами расчетов

после подписки на анонсы статей!

P. S. (25.02.2016)

Почти через год после написания статьи удалось разобраться с вопросами, озвученными чуть выше.

Во-вторых, внесшая сумятицу в мои рассуждения формула (3) из статьи А.Г. Сотникова не должна выглядеть так:

R
27

=
δ
усл

/(2*λ гр

)=К(cos
((h

/
H

)*(π/2)))/К(sin
((h

/
H

)*(π/2)))

Так должно быть согласно А.И. Пеховичу (стр 110, дополнительная задача к п.27):

R
27

=
δ
усл

/λ гр

=1/(2*λ гр
)*К(cos
((h

/
H

)*(π/2)))/К(sin
((h

/
H

)*(π/2)))

δ
усл

=R

27
*λ гр
=(½)*К(cos
((h

/
H

)*(π/2)))/К(sin
((h

/
H

)*(π/2)))

Обычно теплопотери пола в сравнении с аналогичными показателями других ограждающих конструкций здания (наружные стены, оконные и дверные проемы) априори принимаются незначительными и учитываются в расчетах систем отопления в упрощенном виде. В основу таких расчетов закладывается упрощенная система учетных и поправочных коэффициентов сопротивления теплопередаче различных строительных материалов.

Если учесть, что теоретическое обоснование и методика расчета теплопотерь грунтового пола была разработана достаточно давно (т.е. с большим проектным запасом), можно смело говорить о практической применимости этих эмпирических подходов в современных условиях. Коэффициенты теплопроводности и теплопередачи различных строительных материалов, утеплителей и напольных покрытий хорошо известны, а других физических характеристик для расчета теплопотерь через пол не требуется. По своим теплотехническим характеристикам полы принято разделять на утепленные и неутепленные, конструктивно – полы на грунте и лагах.

Расчет теплопотерь через неутепленный пол на грунте основывается на общей формуле оценки потерь теплоты через ограждающие конструкции здания:

где Q
– основные и дополнительные теплопотери, Вт;

А
– суммарная площадь ограждающей конструкции, м2;

tв
, tн
– температура внутри помещения и наружного воздуха, оС;

β
— доля дополнительных теплопотерь в суммарных;

n
– поправочный коэффициент, значение которого определяется местоположением ограждающей конструкции;

Rо
– сопротивление теплопередаче, м2 °С/Вт.

Заметим, что в случае однородного однослойного перекрытия пола сопротивление теплопередаче Rо обратно пропорционально коэффициенту теплопередачи материала неутепленного пола на грунте.

При расчете теплопотерь через неутепленный пол применяется упрощенный подход, при котором величина (1+ β) n = 1. Теплопотери через пол принято производить методом зонирования площади теплопередачи. Это связано с естественной неоднородностью температурных полей грунта под перекрытием.

Теплопотери неутепленного пола определяются отдельно для каждой двухметровой зоны, нумерация которых начинается от наружной стены здания. Всего таких полос шириной 2 м принято учитывать четыре, считая температуру грунта в каждой зоне постоянной. Четвертая зона включает в себя всю поверхность неутепленного пола в границах первых трех полос. Сопротивление теплопередаче принимается: для 1-ой зоны R1=2,1; для 2-ой R2=4,3; соответственно для третьей и четвертой R3=8,6, R4=14,2 м2*оС/Вт.

Рис.1. Зонирование поверхности пола на грунте и примыкающих заглубленных стен при расчете теполопотерь

В случае заглубленных помещений с грунтовым основанием пола: площадь первой зоны, примыкающей к стеновой поверхности, учитывается в расчетах дважды. Это вполне объяснимо, так как теплопотери пола суммируются с потерями тепла в примыкающих к нему вертикальных ограждающих конструкциях здания.

Расчет теплопотерь через пол производится для каждой зоны отдельно, а полученные результаты суммируются и используются для теплотехнического обоснования проекта здания. Расчет для температурных зон наружных стен заглубленных помещений производиться по формулам, аналогичным приведенным выше.

В расчетах теплопотерь через утепленный пол (а таковым он считается, если в его конструкции есть слои материала с теплопроводностью менее 1,2 Вт/(м °С)) величина сопротивления теплопередачи неутепленного пола на грунте увеличивается в каждом случае на сопротивление теплопередаче утепляющего слоя:

Rу.с = δу.с / λу.с
,

где δу.с
– толщина утепляющего слоя, м; λу.с
– теплопроводность материала утепляющего слоя, Вт/(м °С).

Теплопередача через ограждения дома является сложным процессом. Чтобы максимально учесть эти сложности, обмер помещений при расчетах теплопотерь делают по определенным правилам, которые предусматривают условные увеличение или уменьшение площади. Ниже приводятся основные положения этих правил.

Правила обмера площадей ограждающих конструкций: а — разрез здания с чердачным перекрытием; б — разрез здания с совмещенным покрытием; в — план здания; 1 — пол над подвалом; 2 — пол на лагах; 3 — пол на грунте;

Площадь окон, дверей и других проемов измеряется по наименьшему строительному проему.

Площадь потолка (пт) и пола (пл)(кроме пола на грунте) измеряют между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены.

Размеры наружных стен принимают по горизонтали по наружному периметру между осями внутренних стен и наружным углом стены, а по высоте — на всех этажах, кроме нижнего: от уровня чистого пола до пола следующего этажа. На последнем этаже верх наружной стены совпадает с верхом покрытия или чердачного перекрытия. На нижнем этаже в зависимости от конструкции пола: а) от внутренней поверхности пола по грунту; б) от поверхности подготовки под конструкцию пола на лагах; в) от нижней грани перекрытия над неотапливаемым подпольем или подвалом.

При определении теплопотерь через внутренние стены их площади обмеряют по внутреннему периметру. Потери теплоты через внутренние ограждения помещений можно не учитывать, если разность температур воздуха в этих помещениях составляет 3 °С и менее.

Разбивка поверхности пола (а) и заглубленных частей наружных стен (б) на расчетные зоны I-IV

Передача теплоты из помещения через конструкцию пола или стены и толщу грунта, с которыми они соприкасаются, подчиняется сложным закономерностям. Для расчета сопротивления теплопередаче конструкций, расположенных на грунте, применяют упрощенную методику. Поверхность пола и стен (при этом пол рассматривается как продолжение стены) по грунту делится на полосы шириной 2 м, параллельные стыку наружной стены и поверхности земли.

Отсчет зон начинается по стене от уровня земли, а если стен по грунту нет, то зоной I является полоса пола, ближайшая к наружной стене. Следующие две полосы будут иметь номера II и III, а остальная часть пола составит зону IV. Причем одна зона может начинаться на стене, а продолжаться на полу.

Пол или стена, не содержащие в своем составе утепляющих слоев из материалов с коэффициентом теплопроводности менее 1,2 Вт/(м·°С), называются неутепленными. Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать R нп, м 2 ·°С/Вт. Для каждой зоны неутепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротивления теплопередаче:

зона I — RI = 2,1 м 2 ·°С/Вт;
зона II — RII = 4,3 м 2 ·°С/Вт;
зона III — RIII = 8,6 м 2 ·°С/Вт;
зона IV — RIV = 14,2 м 2 ·°С/Вт.

Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а его сопротивление теплопередаче R уп, м 2 ·°С/Вт, определяется по формуле:

R уп = R нп + R ус1 + R ус2 … + R усn

Где R нп — сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, м 2 ·°С/Вт;
R ус — сопротивление теплопередаче утепляющего слоя, м 2 ·°С/Вт;

Для пола на лагах сопротивление теплопередаче Rл, м 2 ·°С/Вт, рассчитывается по формуле.

Ранее провели расчет теплопотерь пола по грунту для дома 6м шириной с УГВ на 6м и +3 градусов в глуби.
Результаты и постановка задачи тут —

Учитывали и теплопотери уличному воздуху и вглубь земли. Теперь же отделю мух от котлет, а именно проведу расчет чисто в грунт, исключая теплпередачу наружному воздуху.

Расчеты проведу для варианта 1 из прошлого расчета (без утепления). и следующих сочетаний данных
1. УГВ 6м, +3 на УГВ
2. УГВ 6м, +6 на УГВ
3. УГВ 4м, +3 на УГВ
4. УГВ 10м, +3 на УГВ.
5. УГВ 20м, +3 на УГВ.
Тем самым закроем вопросы связанные с влиянием глубины УГВ и влиянием температуры на УГВ.
Расчет как и ранее стационарный, не учитывающих сезонных колебаний да и вообще не учитывающий наружный воздух
Условия те же. Грунт имеет Лямда=1, стены 310мм Лямда=0,15, пол 250мм Лямда=1,2.

Результаты как и ранее по две картинки (изотермы и «ИК»), и числовые — сопротивление теплопередаче в грунт.

Числовые результаты:
1. R=4,01
2. R=4,01 (На перепад все нормируется, иначе и не должно было быть)
3. R=3,12
4. R=5,68
5. R=6,14

По поводу величин. Если соотнести их с глубиной УГВ получается следующее
4м. R/L=0,78
6м. R/L=0,67
10м. R/L=0,57
20м. R/L=0,31
R/L было бы равно единице (а точнее обратному коэффициенту теплопроводности грунта) для бесконечно большого дома, у нас же размеры дома сравнимы с глубиной на которую осуществляются теплопотери и чем меньше дом по сравнению с глубиной тем меньше должно быть данное отношение.

Полученная зависимость R/L должна зависеть от отношения ширины дома к УГВ (B/L), плюс к тому как уже сказано при B/L->бесконечности R/L->1/Лямда.
Итого есть следующие точки для бесконечно длинного дома:
L/B | R*Лямда/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Данная зависимость неплохо аппрокисимируется экспонентной (см. график в комментарии).
При том экспоненту можно записать попроще без особой потери точности, а именно
R*Лямда/L=EXP(-L/(3B))
Данная формула в тех же точках дает следующие результаты:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Т.е. ошибка в пределах 10%, т.е. весьма удовлетворительная.

Отсюда для бесконечного дома любой ширины и для любого УГВ в рассмотренном диапазоне имеем формулу для расчета сопротивления теплопередаче в УГВ:
R=(L/Лямда)*EXP(-L/(3B))

здесь L — глубина УГВ, Лямда — коэффициент теплопроводности грунта, B — ширина дома.
Формула применима в диапазоне L/3B от 1,5 примерно до бесконечности (высокий УГВ).

Если воспользоваться формулой для более глубоких УГВ, то формула дает значительную ошибку, например для 50м глубины и 6м ширины дома имеем: R=(50/1)*exp(-50/18)=3,1, что очевидно слишком мало.

Всем удачного дня!

Выводы:

1. Увеличение глубины УГВ не приводит к сообразному уменьшению теплопотерь в грунтовые воды, так как вовлекается все большее количество грунта.
2. При этом системы с УГВ типа 20м и более могут никогда не выйти на стационар получаемый в расчете в период «жизни» дома.
3. R в грунт не столь и велик, находится на уровне 3-6, таким образом теплопотери вглубь пола по грунту весьма значительны. Это согласуется с полученным ранее результатом об отсутствии большого снижения теплопотерь при утеплении ленты или отмостки.
4. Из результатов выведена формула, пользуйтесь на здоровье (на свой страх и риск естественно, прошу заранее знать, что за достоверность формулы и иных результатов и применимость их на практике я никак не отвечаю).
5. Следует из небольшого исследования проведенного ниже в комментарии. Теплопотери улице снижают теплопотери грунту.
Т.е. поотдельности рассматривать два процесса теплопередачи некорректно. И увеличивая теплозащиту от улицы мы повышаем теплопотери в грунт
и тем самым становится ясным почему эффект от утепления контура дома полученный ранее не столь значителен.

Для выполняения расчета теплопотерь через пол и потолок на потребуются следующие данные:

размеры дома 6 х 6 метров.
Полы — доска обрезная, шпунтованная толщиной 32 мм, обшиты ДСП толщиной 0,01 м, утеплены минераловатным утеплителем толщиной 0,05 м. Под домом устроено подполье для хранения овощей и консервации. Зимой температура в подполье в среднем составляет +8°С.
Потолочное перекрытие — потолки сделаны из деревянных щитов, потолки утеплены со стороны чердачного помещения минераловатным утеплителем толщина слоя 0,15 метра, с устройством паро-гидроизоляционного слоя. Чердачное помещение неутепленное.

Расчет теплопотерь через пол

R досок =B/K=0,032 м/0,15 Вт/мК =0,21 м²х°С/Вт, где B — толщина материала, К — коэффициент теплопороводности.

R дсп =B/K=0,01м/0,15Вт/мК=0,07м²х°С/Вт

R утепл =B/K=0,05 м/0,039 Вт/мК=1,28 м²х°С/Вт

Суммарное значение R пола =0,21+0,07+1,28=1,56 м²х°С/Вт

Q пола = SхdT/R=36 м²х14 градусов/1,56 м²х°С/Вт=323,07 Вт.ч (0,32 кВт.ч)

Расчет теплопотерь через потолок

Площадь потолка такая же как и пола S потолка = 36 м 2

R потолка = R утеплителя = толщина утеплителя 0,15 м/теплопроводность утеплителя 0,039 Вт/мК=3,84 м²х°С/Вт

Производим расчет теплопотерь через потолок:

Q потолка =SхdT/R=36 м²х52 градуса/3,84 м²х°С/Вт=487,5 Вт.ч (0,49 кВт.ч)

Теплопотери через пол. Теплопотери дома – куда реально уходит тепло

Теплопотери дома – куда реально уходит тепло?

Перед тем, как начать строить дом, нужно купить проект дома – так говорят архитекторы. Надо купить услуги профессионалов – так говорят строители. Необходимо купить качественные строительные материалы – так говорят продавцы и производители стройматериалов и утеплителей.

И вы знаете, в чем-то они все немножечко правы. Однако никто кроме вас не будет настолько заинтересован в вашем жилье, чтобы учесть все моменты и свести воедино все вопросы по его строительству.

Один из самых важных вопросов, которые стоит решить на этапе планирования строительства, это теплопотери дома. От расчета теплопотерь будут зависеть и проект дома, и его строительство и то, какие стройматериалы и утеплители вы будете закупать.

Не бывает домов с нулевыми теплопотерями. Для этого дом должен был бы плыть в вакууме со стенами в 100 метров высокоэффективного утеплителя. Мы живем не в вакууме, и вкладываться в 100 метров утеплителя не хотим. А значит, у нашего дома будут теплопотери. Пусть будут, лишь бы они были разумными.

Посмотрим, какие теплопотери можно считать разумными, и куда уходит тепло из дома в холодный период года.

Теплопотери через стены

Теплопотери через стены – об этом думают сразу все хозяева. Считают теплосопротивление ограждающих конструкций, утепляются до достижения нормативного показателя R и на этом заканчивают свою работу по утеплению дома. Конечно, теплопотери через стены дома надо считать – стены обладают максимальной площадью из всех ограждающих конструкций дома. Но они – не единственный путь для тепла наружу.

Утепление дома — единственный способ снизить теплопотери через стены.

Для того, чтобы ограничить теплопотери через стены, достаточно утеплить дом 150 мм высокоэффективного утеплителя для европейской части России или 200-250 мм того же утеплителя для Сибири и северных регионов. И на этом можно оставить в покое этот показатель и перейти к другим, не менее важным.

Теплопотери пола

Холодный пол в доме – это беда. Теплопотери пола, относительно такого же показателя для стен, важнее примерно в 1,5 раза. И именно во столько же толщина утеплителя в полу должна быть больше толщины утеплителя в стенах.

Теплопотери пола становятся значимыми, когда под полом первого этажа у вас холодный цоколь или просто уличный воздух, например, при винтовых сваях.

Утепляете стены — утепляйте и пол.

Если в стены вы закладываете 200 мм базальтовой ваты или пенопласта, то в пол вам придется заложить 300 миллиметров настолько же эффективного утеплителя. Только в этом случае можно будет ходить по полу первого этажа босиком в любую, даже самую лютую, зиму.

Если же у вас под полом первого этажа отапливаемый подвал или хорошо утепленный цоколь с отлично утепленной широкой отмосткой, то утеплением пола первого этажа можно пренебречь.

Мало того, в такой подвал или цоколь стоит нагнетать нагретый воздух с первого этажа, а лучше со второго. А вот стены подвала, его плита должны быть утеплены максимально, чтобы не «обогревать» грунт. Конечно, постоянная температура грунта +4С, но это на глубине. А зимой вокруг стен подвала все те же -30С, как и на поверхности грунта.

Теплопотери через потолок

Все тепло идет вверх. И там оно стремится выйти наружу, то есть покинуть помещение. Теплопотери через потолок в вашем доме – это одна из наибольших величин, которая характеризует уход тепла на улицу.

Толщина утеплителя на потолке должна быть в 2 раза больше толщины утеплителя в стенах. Монтируете 200 мм в стены – монтируйте 400 мм на потолок. В этом случае вам будет гарантировано максимальное теплосопротивление вашего теплового контура.

Потолок нуждается в самом толстом утеплителе.

Что у нас получается? Стены 200 мм, пол 300 мм, потолок 400 мм. Считайте, что вы сэкономите на любом энергоносителе, которым будете отапливать свой дом.

Теплопотери окон

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

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

Хотите снизить теплопотери окон — не планируйте большую их площадь.

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

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

Куда уходит тепло из дома?

Стены утеплены, потолок и пол тоже, ставни поставлены на пятикамерные стеклопакеты, вовсю раскочегарен газовый котел. А в доме все равно прохладно. Куда же продолжает уходить тепло из дома?

Настало время искать щели, щелки и щелочки, куда уходит тепло из дома.

Во-первых, система вентиляции. Холодный воздух приходит по приточной вентиляции в дом, теплый воздух покидает дом по вытяжной вентиляции. Чтобы уменьшить теплопотери через вентиляцию, можно установить рекуператор – теплообменник, забирающий тепло у выходящего теплого воздуха и нагревающий входящий холодный воздух.

Один из способов снизить теплопотери дома через систему вентиляции — установить рекуператор.

Во-вторых, входные двери. Чтобы исключить теплопотери через двери, следует смонтировать холодный тамбур, который будет буфером между входными дверями и уличным воздухом. Тамбур должен быть относительно герметичным и необогреваемым.

В-третьих, стоит хотя бы раз посмотреть в морозы на свой дом в тепловизор. Выезд специалистов стоит не такие большие деньги. Зато вы будете иметь на руках «карту фасадов и перекрытий», и будете четко знать, какие еще меры предпринять для того, чтобы снизить теплопотери дома в холодный период.

dompraktika.ru

формулы, пример вычислений, онлайн калькулятор

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:

Наименование и краткая характеристика материала	Коэффициент теплопроводности (λ), Вт/(м*С)
Дерево	0,14
ДСП	0,15
Керамический кирпич с пустотами 1000 кг/м3),кладка на цементно-песчаный раствор	0,52
Гипсовая штукатурка	0,35
Минеральная вата	0,041

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*(Тв-Тн)/R, где:

Тн – температура на улице, °C;
Тв – 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 (Тв-Тн) 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.

5. Дверь.

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.

obogrevguru.ru

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 = S * T / R,

где

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 = d / ?

где

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 стеклопакетаR (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 смR (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.

www.econel.ru

Утепление дома. Куда уходит тепло из дома?

Любое строительство дома, начинается с составления проекта дома. Уже на этом этапе следует задуматься об утеплении своего дома, т.к. не существует зданий и домов с нулевыми теплопотерями, которые мы оплачиваем холодной зимой, в отопительный сезон. Поэтому осуществлять утепление дома снаружи и внутри нужно с учетом рекомендаций проектировщиков.

Что и зачем утеплять?

При строительстве домов многие не знают, и даже не догадываются, что в построенном частном доме, в отопительный сезон до 70% тепла будет уходить на отопление улицы.

Задавшись вопросом экономии семейного бюджета и проблемой утепления дома, многие задаются вопросом: что, и как утеплять?

На этот вопрос очень легко ответить. Достаточно зимой взглянуть на экран тепловизора, и вы сразу же помете, через какие элементы конструкции уходит тепло в атмосферу.

Если у Вас нет такого прибора, то не беда, ниже мы опишем статистические данные, которые показывают, куда и в каких процентах уходит тепло из дома, а также размести видео тепловизора с реального проекта.

При утеплении дома важно понимать, что тепло уходит не только через перекрытия и крышу, стены и фундамент, но и через старые окна и двери, которые нужно будет заменить, или утеплить в холодное время года.

Распределение потерь тепла в доме

Все специалисты рекомендуют осуществлять утепление частных домов, квартир и производственных помещений, не только снаружи, но и изнутри. Если этого не сделать, то «дорогое» нам тепло, в холодное время года, будет попросту быстро улетучиваться в никуда.

Основываясь на статистике и данных специалистов, согласно которым, если определить и ликвидировать основные утечки тепла, то можно уже будет на этом сэкономить на отоплении зимой от 30% и более процентов.

Итак, давайте же разберем, в каких направлениях, и в каких процентах уходит наше тепло из дома.

Самые большие потери тепла происходят через:

Теплопотери через крышу и перекрытия

Как известно, теплый воздух всегда поднимается в верх, поэтому он обогревает не утепленную крышу дома и перекрытия, через которые и происходит утечка 25% нашего с Вами тепла.

Чтобы произвести утепление крыши дома и сократить потери тепла до минимума, нужно использовать утеплители для крыши суммарной толщиной от 200мм до 400мм. Технологию утепления крыши дома можно увидеть, увеличив картинку с права.

Теплопотери через стены

Многие, наверное, зададутся вопросом: а, почему теплопотери через не утепленные стены дома (около 35%), больше чем через не утепленную крышу дома, ведь весь теплый воздух поднимается в верх?

Все очень просто. Во-первых, площадь стен намного больше площади крыши, а во-вторых, разные материалы имеют разную теплопроводность. Поэтому, при строительстве загородных домов, в первую очередь нужно позаботиться об утеплении стен дома. Для этого подойдут утеплители для стен суммарной толщиной от 100 до 200мм.

Для правильного утепления стен дома необходимо иметь знания технологий и специальный инструмент. Технологию утепления стен кирпичного дома можно увидеть, увеличив картинку справа.

Теплопотери через полы

Как не странно, но не утепленные полы в доме забирают от 10 до 15% тепла (цифра может быть и больше, если у Вас дом построен на сваях). Это связано с вентиляцией под домом в холодный период зимы.

Для минимизации теплопотерь через не утепленные полы в доме, можно использовать утеплители для полов толщиной от 50 до 100мм. Этого будет достаточно, чтобы ходит босиком по полу в холодную зимнею пору. Технологию утепления полов дома можно увидеть, увеличив картинку справа.

Теплопотери через окна

Окна – пожалуй это, тот самый элемент, который практически невозможно утеплить, т.к. тогда дом станет похож на темницу. Единственное, что можно сделать для сокращения теплопотерь до 10%, так это сократить количество окон при проектировании, утеплить откосы и установить как минимум двойные стеклопакеты.

Теплопотери через двери

Последний элемент в конструкции дома, через который уходит до 15% тепла – это двери. Связано это с постоянным открытием входных дверей, через которые постоянно выходит тепло. Для сокращения теплопотерь через двери до минимума, рекомендуется устанавливать двойные двери, уплотнять их уплотнительной резинкой и ставить тепловые завесы.

Преимущества утепленного дома

Окупаемость затрат в первый же отопительный сезон

Экономия на кондиционирование и отоплении дома

Прохлада в помещении летом

Отличная дополнительная звукоизоляция стен и перекрытий потолка и пола

Защита конструкций дома от разрушения

Повышенный комфорт проживания в помещении

Можно будет намного позже включать отопление

Итоги по утеплению частного дома

Утеплять дом очень выгодно, и в большинстве случаев даже необходимо, т.к. это обусловлено большим количеством преимуществ перед не утепленными домами, и позволяет сэкономить Ваш семейный бюджет.

Осуществив наружное и внутреннее утепление дома, Ваш частный дом станет подобен термосу. Из него не будет улетать тепло зимой и поступать жара летом, а все затраты на полное утепление фасада и крыши, цоколя и фундамента окупятся в течение одного отопительного сезона.

Для оптимального выбора утеплителя для дома, мы рекомендуем Вам почитать нашу статью: Основные виды утеплителей для дома, в которой подробно рассмотрены основные виды утеплителей, используемых при утеплении частного дома снаружи и внутри, их плюсы и минусы.

Видео: Реальный проект – куда уходит тепло в доме

Теплопотери в доме через бетонный пол. Много ли тепла уходит в землю, и поможет ли утепление? | 🔨Строю свой дом.🔨 Опыт новичка.

Утепленная кровля и стены из газобетона, против бетонного пола! Казалось бы понятно где больше потерь тепла. Но как все будет на самом деле?

Зима — это самое время проводить эксперименты с энергоэффективностью своего дома.

И самое интересное наблюдать как она растет по мере того, как я постепенно провожу утепление в разных направлениях.

Самым очевидным местом, куда будет улетать тепло из дома, является кровля.

И с ее утеплением я успешно справился, положив 250 мм минеральной ваты.

Со стенами из газобетона в 300 мм и плотностью D 400, пока решил повременить… Может и без утепления будет комфортно жить?

А вот с бетонным полом все гораздо интереснее.

Фундамент моего дома — это плита 100 мм с ребрами жесткости 400 на 400 мм, вниз(сделано по типу УШП). Только вот утепления под ней я не делал.

И все это не ради экономии, а из-за сомнений.

Ведь я на полном серьезе думал о том, что возможно обойтись без утепления пола. И причина всему это разнообразие мнений по этому поводу.

Многие говорят, что теплопотери через пол, будут несоизмеримы с затратами на то, чтобы их уменьшить. Проще говоря, на утеплитель больше потратишь, чем сэкономишь на отоплении.

Изображение взято для примера из Яндекс-картинок».

И, как всегда, только практика все показала.

И здесь сыграли роль не цифры на счетчике(до них еще далеко), а просто ощущения:

Летом, когда я заходил в дом с жары, то ощущалась серьезная прохлада(как понимаете именно от пола). Ну просто несло холодом.
Сейчас, в зимнее время, так же трогаешь стену из газобетона, и бетонный пол — разница в температуре очевидна.

И такое ощущение, что как ты не грей помещение, сколько не жги киловатт, этот бетон «втянет» в себя все это, и унесет в землю….

Поэтому утепление нужно обязательно.

Хотя бы из-за комфорта. Потому что, как не грей «верх», если «снизу» тянет холодом, приятной жизни не будет.

А вот насчет цифр на счетчике, пока не известно.

Утеплитель уже готов к работе, а вот как изменится температурная обстановка в доме, будет понятно, только по окончанию работ.

Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить продолжение. Ставьте лайк 👍 мне в поддержку. И жду вашего мнения и советов в комментариях, они тоже очень важны…

Куда уходит тепло из дома

Часть 1. Как предотвратить потери тепла на стадии проектирования

В нашем суровом Пермском климате один из важнейших вопросов на стадии проектирования — это теплопотери будущего дома. Домов без потери тепла не бывает, но они должны быть разумными.

Для этого выполняют теплотехнические расчеты, именно от них зависит толщина ограждающих конструкций в проекте при заданных условиях материала ограждающих конструкций, наличие или отсутствие, тип, параметры и физические свойства утеплителя, а также состав слоев ограждения.

При выполнения проекта в обязательном порядке выполняют теплотехнический расчет стен, на основании которого, с учетом выбранного Заказчиком материала для стен, принимают толщину стенового ограждения, необходимость использования утеплителя и определяют его толщину. Поэтому значительных потерь от стен, в холодный период года, не может быть.

Для того, чтоб исключить теплопотери от пола, которые могут быть при наличии холодного цоколя, уличного воздуха под полом (при винтовых сваях) или в условиях, когда полы выполнены “по грунту” утеплитель должен быть всегда эффективнее, чем для стен. Для этого нужно принимать большую толщину утеплителя, чем для стен, либо брать более эффективный утеплитель.

Если под полом расположен отапливаемый подвал или хорошо утепленный цоколь с широкой качественно выполненной и также утепленной отмосткой, то теплопотери от пола первого этажа быть не должны.

При средней глубине промерзания грунтов в Пермском крае — 1,8м, в отапливаемом подвале стены и пол также должны быть утеплены.

На стадии проектирования все эти параметры и условия в обязательном порядке должны быть учтены.

Выход тепла из дома через потолок, крышу, либо чердачное перекрытие всегда более вероятен, чем через стены и пол. Толщину утеплителя чердачного перекрытия или кровли всегда определяют с помощью теплотехнического расчета. Эффективность закладываемого в проект утеплителя должна быть в два раза выше чем у стен. При этом значительное влияние оказывает правильно подобранный состав кровли или чердака, т.к. большое значение имеет возможность протечек кровли, образования конденсата, что в процессе эксплуатации может негативно сказаться на эксплуатационных характеристиках подобранного утеплителя. Только качественно подобранный состав кровли гарантирует максимальное сохранение тепла в доме.

Значительные потери тепла из дома происходят из окон, при этом не имеет значение скольки камерные стеклопакеты у вас запроектированы. Чтоб сократить теплопотери в доме от оконных заполнений еще на стадии проектирования нужно учитывать площадь остекления во всем доме и при не делать лишних проемов, тем более, что в проекте выполняются специальные расчеты естественного и искусственного освещения в доме, с помощью которых по специальным параметрам определяют необходимую площадь остекления во всем доме.

Для сокращения тепловых потерь запроектированных оконных заполнений при строительстве нужно тщательно утеплять места прилегания переплетов к стенам, можно использовать в качестве дополнительных источников тепла новшества строительной отрасли — теплосберегающие ставни, пленки и прочее.

Еще одним источником потери тепла из дома является система вентиляции. Холодный воздух приходит по приточной, теплый — уходит по вытяжной, для избежания данных теплопотерь также выполняется расчет системы вентиляции в доме, а еще можно установить рекуператор — теплообменник, нагревающий холодный воздух.

Кроме всего перечисленного потери тепла неизбежны от входных дверей. Для избежания данных теплопотерь рекомендуется предусматривать при проектировании холодный тамбур, он будет служить карманом между входными дверями и уличным воздухом.

Часть 2. Как сократить теплопотери и выполнить мероприятия по сохранению тепла уже в построенном доме

Давайте будем решать проблему.

Как говорили в части 1 нашей статьи, значительные тепловые потери происходят из оконных заполнений, если у вас стоят старые деревянные оконные заполнения, лучше от них избавиться и установить современные стеклопакеты. Когда уже такой возможности нет, срочно заделать все щели! Эффективнее для этого использовать специальный поролоновый или резиновый самоклеящийся уплотнитель. Он загерметизирует небольшие щели, а крупные следует заделать силиконовым герметиком.

Если у вас на окнах висят плотные тяжелые шторы и при этом они закрывают радиаторы, то они снижают их эффективность. Зимой лучше подворачивать шторы за радиаторы отопления. Утром, вставая, нужно всегда открывать шторы, чтоб солнечный свет попадал в дом, т.к. он отталкиваясь от стен и мебели накапливается, превращаясь в тепловую энергию. А ночью, закрыв оконное заполнение именно толстыми и плотными занавесками (батареи должны быть открыты), не позволять теплу ускользать наружу.

Вернемся к радиаторам. Стоит проверить насколько они эффективно справляются со своей работой. За источником тепла — батареями и трубами можно прикрепить фольгу, при этом между фольгой и батареями должно быть выдержано расстояние в 3 см. Фольга будет отражать тепло назад — в помещение, при этом через стену тепло уходить не будет.

Для снижения теплопотерь от пола, стоит его покрыть ковролином и паласом. Ковровое покрытие, не только придаст приятное ощущение ногам, но даст дополнительный изоляционный слой, который не позволит холодному воздуху с пола — подниматься наверх.

Если все таки все щели заклеены, потери тепла через ограждающие конструкции учтены, отопление в доме подобрано и рассчитано верно, на окнах плотные занавески, а в доме все равно прохладно, то возможно стоит задуматься о покупке обогревателя. Благо, сейчас в продаже огромный выбор хороших безопасных обогревателей.

Ну и возможно, просто не повезло с погодой и на дворе трескучий мороз, тогда нужно обнять своих близких и закутавшись в теплое одеяло выпить горячего чаю ))).

В нашей компании вы можете заказать строительство каркасных домов под ключ с проектом.

7. Потери тепла от стен и полов подвала

Полы и подземная часть стен подвала находятся в прямом контакте с землей, которая обычно имеет температуру, отличную от температуры подвала, и, таким образом, происходит теплопередача между подвал и землю. Это кондуктивная теплопередача из-за прямого контакта между стенами и полом, и она зависит от разницы температур между подвалом и землей, конструкции стен и пола, а также теплопроводности окружающей земли.Существует значительная неопределенность в расчетах теплопотерь на землю, и они, вероятно, составляют наименее точную часть оценок тепловой нагрузки здания из-за большой тепловой массы грунта и большого разброса теплопроводности грунта [он варьируется между 0,5 и 2,5 Вт / м · ºC (или от 0,3 до 1,4 БТЕ / ч · фут · ºF), в зависимости от состава и содержания влаги]. Однако теплопотери грунта составляют небольшую часть общей тепловой нагрузки большого здания и, таким образом, мало влияют на общую тепловую нагрузку.

РИСУНОК 36
Радиальные изотермы и кольцевые линии теплового потока во время теплового потока от неизолированного подвала.

Измерения температуры неизолированных подвалов показывают, что теплопроводность через землю не является одномерной, и поэтому ее нельзя оценить с помощью простого одномерного анализа теплопроводности. Вместо этого наблюдается двумерная теплопроводность с почти круглыми концентрическими линиями теплового потока с центром на пересечении стены и земли (рис.36). Когда на стены наносится частичная изоляция, линии теплового потока имеют тенденцию быть прямыми, а не круглыми. Кроме того, стена подвала, верхняя часть которой открыта для окружающего воздуха, может действовать как тепловой мост, проводя тепло вверх и рассеивая его в окружающую среду из своей верхней части. В некоторых случаях вертикальный тепловой поток может быть значительным.

Несмотря на свою сложность, потери тепла через нижнюю часть стен подвала можно легко определить из

, где

U _{стена, ср.} = средний общий коэффициент теплопередачи между стеной подвала и поверхностью земли
Стена _{, средн.} = Площадь поверхности стены подвала (подземная часть)
T _Подвал = Температура воздуха внутри подвала
T _{Поверхность земли} = Средняя температура поверхности земли зимой

Общие коэффициенты теплопередачи при различные глубины приведены в Таблице 14a для приращения глубины 0.3 м (или 1 фут) для неизолированных и изолированных бетонных стен. Эти значения основаны на теплопроводности почвы 1,38 Вт / м · ºC (0,8 БТЕ / ч · фут · ºF). Обратите внимание, что значения коэффициента теплопередачи уменьшаются с увеличением глубины, поскольку тепло в нижней части должно проходить более длинный путь, чтобы достичь поверхности земли. Для указанной стены U _{стена, avg} — это просто среднее арифметическое значений U _стены, соответствующих различным секциям стены. Также обратите внимание, что потери тепла через приращение глубины равны значению приращения U _стены, умноженному на периметр здания, приращение глубины и разность температур.

РИСУНОК 37
Линии постоянной амплитуды годовых колебаний температуры почвы.

Температура воздуха в подвале может значительно варьироваться в зависимости от того, отапливается он или нет. При отсутствии достоверных данных температуру подвала можно принять равной 10ºC, так как система отопления, водонагреватель и отопительные каналы часто находятся в подвале. Кроме того, температура поверхности земли колеблется относительно средней температуры окружающей среды зимой на амплитуду A, которая изменяется в зависимости от географического положения и состояния поверхности, как показано на рис.37. Следовательно, разумное значение расчетной температуры поверхности земли может быть получено путем вычитания A для указанного места из средней зимней температуры воздуха. То есть

Потери тепла через цокольный этаж намного меньше, поскольку путь теплового потока к поверхности земли в этом случае намного длиннее. Он рассчитывается аналогичным образом из

, где Ufloor — это общий коэффициент теплопередачи на цокольном этаже, значения которого указаны в Таблице 14b, Afloor — это площадь пола, а разница температур такая же, как и для цокольного этажа. стена.

Температура неотапливаемого подземного подвала находится между температурой комнат наверху и температурой земли. Тепловые потери от водонагревателя и обогревателя, расположенного в подвале, обычно поддерживают достаточно теплый воздух около потолка подвала. Потери тепла из помещений наверху в подвал в таких случаях можно не учитывать. Однако этого не произойдет, если в подвале есть окна.

РИСУНОК 39
Монолитный бетонный пол с изолированной фундаментной стеной.

Бетонные полы на уровне земли (на уровне земли)

Во многих жилых и коммерческих зданиях нет подвала, а пол находится непосредственно на земле на уровне земли или немного выше него. Исследования показывают, что потери тепла от таких полов в основном происходят по периметру в наружный воздух, а не через пол в землю, как показано на рис. 39. Таким образом, общие потери тепла от пола из бетонных плит пропорциональны периметру перекрытия. плиты вместо площади пола и выражается как

, где U _сорт представляет собой скорость теплопередачи от плиты на единицу разницы температур между температурой в помещении T _{в помещении} и температурой снаружи T _{на улице} и на единицу Единичная длина по периметру _{р, этаж} дома.

Типичные значения U _{, марка}, перечислены в Таблице 14c для четырех распространенных типов строительства плиты на грунте для мягких, умеренных и суровых погодных условий. Температура грунта в формулировке не учитывается, поскольку плита расположена выше уровня земли, и потери тепла на землю незначительны. Обратите внимание на данные из таблицы, что изоляция по периметру плиты перекрытия значительно снижает тепловые потери и, таким образом, экономит энергию, повышая комфорт. Изоляция является обязательным условием для обогрева полов, которые содержат обогреваемые трубы или воздуховоды, по которым циркулирует горячая вода или воздух, поскольку потери тепла в неизолированном корпусе примерно в три раза выше, чем в изолированном корпусе.Это также относится к случаям, когда на полу у наружных стен используются обогреватели из фундаментной плиты. Теплопередача через полы и подвал обычно не учитывается при расчетах охлаждающей нагрузки.

Потери тепла из ползунков

Ползунки можно рассматривать как небольшой подвал, за исключением того, что они могут вентилироваться круглый год для предотвращения накопления влаги и радиоактивных газов, таких как радон. Проветривание подвесного пространства во время отопительного сезона создает область низких температур под домом и приводит к значительным потерям тепла через пол.В таких случаях необходимо утеплить потолок подвесного помещения (т. Е. Пол здания). Если форточки закрываются в отопительный сезон, то вместо этого можно утеплить стены подлога.

Температура подвесного помещения будет очень близка к температуре окружающего воздуха, если оно хорошо вентилируется. В этом случае отопительные каналы и трубы для горячей воды, проходящие через подвесное пространство, должны быть должным образом изолированы. В суровых климатических условиях может даже потребоваться теплоизоляция труб холодной воды, чтобы предотвратить замерзание.Температура в подвальном помещении приблизится к температуре в помещении, когда форточки будут закрыты на отопительный сезон. В этом случае инфильтрация воздуха составляет 0,67 воздухообмена в час.

Когда температура в подвесном пространстве известна, потери тепла через пол здания определяются из

, где U _здание этаж — общий коэффициент теплопередачи для пола, A _этаж — площадь пола, а T _{в помещении} и T _{для ползания} — это температура в помещении и в помещении для ползания, соответственно.

Общие коэффициенты теплопередачи, связанные со стенами, полами и потолками типичных подвальных помещений, приведены в таблице 15. Обратите внимание, что потери тепла через неизолированный пол в подвесное пространство в три раза больше, чем у изолированного пола. При расчете потерь тепла из подползницы на землю температуру грунта можно принять равной 10 ° C. Кроме того, потери тепла на инфильтрацию из пространства для обхода могут быть определены из

, где ACH — это количество воздухообмена в час, V _crawl — объем пространства для обхода, а T _crawl и T _ambient — это обход температура воздуха в помещении и температура окружающей среды соответственно.

В случае закрытых вентиляционных отверстий, установившаяся температура в подвесном пространстве будет находиться между температурой в помещении и на улице и может быть определена из энергетического баланса, выраженного как

, при условии, что для удобства вся теплопередача будет направлена в обходное пространство. в постановке.

Как работает изоляция

Изоляция обеспечивает сопротивление тепловому потоку.

На этой странице:

Где теряется тепло
R-значения
Как работает объемная изоляция
Светоотражающая изоляция
Тепловые мосты

Изоляция снижает потери тепла из здания, обычно за счет использования объемных и легких материалов, таких как как стекловолокно или полистирол между элементами обрамления.

Изоляция — очень важный элемент тепловых характеристик здания, но не единственный. Даже если дом хорошо изолирован, тепло все равно может уходить через воздушные зазоры, окна, зазоры в изоляции и такие элементы здания, как каркас, как объясняется ниже в разделе «Мосты холода». Тепловые характеристики здания зависят от совместной работы всех элементов здания.

Где теряется тепло

Типичные потери тепла в неизолированном доме

В неизолированном доме с деревянным каркасом 3035% тепла теряется через крышу, 2131% через окна и 1825% через стены.Пол и утечка воздуха составляют оставшуюся потерю тепла.

Потери тепла из дома, утепленного в соответствии с действующими минимальными требованиями Строительного кодекса

В доме, утепленном в соответствии с текущими требованиями, окна составляют самую большую долю теплопотерь.

R-значения

Изоляционные характеристики измеряются в R-показателях, которые определяют термическое сопротивление строительного материала или любой части здания, такой как крыша, стена или пол.

Имеющиеся в продаже изоляционные материалы имеют значения R. Однако коэффициент сопротивления R любой части здания зависит не только от изоляции, но и от тепловых характеристик других элементов, таких как каркас и облицовка.

Материалы с высокой плотностью, такие как бетон, кирпич или камень, обеспечивают отличную тепловую массу, но имеют низкие значения R и поэтому являются плохими изоляторами. Тонкие металлы, такие как профилированные стальные облицовки и фиброцементные листы, также имеют низкие значения R и, следовательно, также являются плохими изоляторами.

Чтобы определить требования к изоляции, необходимо рассчитать R-значения для каждой части здания. Для получения более подробной информации см. Определение требований к изоляции.

Как работает объемная изоляция

Объемная изоляция работает путем улавливания сухого воздуха в легких и объемных материалах. Неподвижный воздух плохо проводит тепло, поэтому объемные материалы, которые могут задерживать большое количество воздуха, могут снизить способность теплопередачи за счет теплопроводности. Если материал состоит из множества небольших карманов с захваченным воздухом, а не из большого непрерывного объема воздуха, способность передавать тепло путем конвекции также снижается.Повседневный пример — пуховое или волокнистое одеяло.

Объемная изоляция

Объемные изоляционные материалы, такие как шерсть, полиэстер, стекловата и пенопласты, задерживают воздух и снижают скорость теплопередачи.

Светоотражающая изоляция

Приемлемое решение h2 / AS1 больше не допускает использование фольгированной изоляции (с 1 января 2017 г.).

Модернизация или ремонт фольгированной изоляции под подвесными полами запрещены с 1 июля 2016 года.

Мосты холода

Тепловые мосты, также называемые мостиками холода, представляют собой части оболочки здания, через которые тепло может легче уйти, поскольку строительный материал соединяет или соединяет мосты с обеих сторон оболочки здания. Примеры тепловых мостов включают:

деревянный или стальной каркас в наружных стенах, которые соединяются как с внутренней, так и с внешней гранями стены
алюминиевые оконные рамы, не имеющие теплового разрыва
зазоры в (плохо) установленной изоляции.

Одна из областей теплового моста, сильно влияющая на производительность, — это деревянные каркасы в стенах. В одном исследовании, проведенном в 47 новых домах, было обнаружено, что среднее содержание деревянного каркаса в наружных стенах (за исключением дверей и окон) составляло 34%. Это намного выше, чем обычно предполагалось 1418%. Вы можете узнать больше в ER53 «Измерение степени теплового моста во внешних деревянных каркасных стенах в Новой Зеландии ».

Если изоляция была просто установлена между балками или стойками, R-значение строительного элемента, вероятно, будет меньше, чем R-значение используемой изоляции из-за теплового моста.Тепловые мосты могут быть уменьшены за счет правильной установки изоляции и использования изоляционных свойств, таких как обшивка на внешней стороне стоек или использование термических разрывов в алюминиевом остеклении. Более подробная информация представлена на страницах, посвященных утеплению крыши, утеплению стен, утеплению пола и окон.

Обновлено: 19 октября 2020 г.

Изоляция первого этажа может снизить теплопотери пола до 92 процентов

Предоставлено: Джессика Спенглер / Flickr.

По данным исследования UCL и Университета Шеффилда, добавление теплоизоляции к деревянным подвесным перекрытиям, обычно используемым в домах, построенных до Второй мировой войны, может снизить потери тепла на 92%.

Простая работа для энтузиастов DIY, исследовательская группа утверждает, что это вмешательство может значительно сократить счета за отопление и способствовать достижению целей Великобритании по сокращению выбросов CO2.

В ходе исследования, финансируемого EPSRC, доктор Софи Пелсмейкерс, преподаватель экологического дизайна в Университете Шеффилда, и доктор Клифф Элвелл (UCL Energy Institute) протестировали два разных типа изоляции в викторианском доме.В одной комнате шарики пенополистирола были введены в щель пола, полностью заполнив ее. В другом случае половицы были подняты вверх, а между балками уложена изоляция. Результаты отслеживались в 27 точках пола.

Д-р Пельсмакерс объясняет, что они обнаружили: «Когда мы проанализировали результаты испытаний, они показали снижение потерь тепла на 65% для древесноволокнистой изоляции и на 92% для изоляционного материала из бортов. Наши исследования показывают, что это могло быть огромный потенциал для экономии средств в средней собственности.«

Результаты исследования под названием «Подвесные деревянные перекрытия: потенциал снижения тепловых потерь при проведении изоляционных мероприятий» опубликованы в этом месяце в журнале Energy and Buildings . Это первое исследование подобного рода, проведенное в Великобритании.

В то время как современные дома строятся с твердыми бетонными полами, дома, построенные до Второй мировой войны, обычно имеют подвесные деревянные полы с небольшой площадью под ними для циркуляции воздуха. По оценкам доктора Пелсмакерса, таких домов может быть 10 миллионов, и все они потенциально выиграют от утепления первого этажа в той или иной форме.

Стоимость установки может составлять всего 200 фунтов стерлингов на комнату для компетентного мастера по ремонту дома. Используя самые оптимистичные модели, окупаемость может быть достигнута в течение двух лет и, конечно же, в течение пяти лет после установки своими руками.

«Мы уже видели, насколько простые шаги, такие как улучшение изоляции и уменьшение сквозняков, могут оказаться экономичными». — говорит доктор Пелсмейкерс. «В будущем изоляция первого этажа может стать еще одним эффективным средством снижения энергопотребления».

Чтобы максимально удерживать тепло, исследователи временно загерметизировали воздушные кирпичи для изоляции из пенополистирола.Хотя во время исследования не было замечено никаких побочных эффектов, Пельсмейкерс и его коллеги надеются изучить краткосрочные и долгосрочные эффекты герметизации воздушных кирпичей.

Dr Pelsmakers дает несколько советов энтузиастам DIY, призывая к осторожности. «Наши исследования показывают, что для получения максимальной пользы от изоляции ее необходимо устанавливать очень хорошо, без воздушных зазоров. Однако со временем это может означать, что при герметизации воздушных кирпичей существует вероятность попадания влаги накапливаются в полости пола, что может иметь негативные последствия.В настоящее время мы изучаем решения этой проблемы и надеемся протестировать их в ближайшем будущем ».

Новое исследование обнаруживает потенциал для большей экономии энергии при модернизации домов

Предоставлено
Университетский колледж Лондона

Ссылка :
Изоляция первого этажа может снизить теплопотери пола до 92 процентов (2017, 12 октября)
получено 4 октября 2021 г.
с https: // физ.org / news / 2017-10-цокольный-изоляционный-пол-потеря-процент.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Где ваш дом теряет больше всего тепла

Несмотря на то, что весна быстро приближается (первый официальный день весны — 20 марта ^-е), во многих частях страны все еще стоит зимняя погода.В связи с тем, что ваш дом покрывает холодный снег и мокрый снег, возможно, вы разогреваете печь до более высоких температур. Однако, прежде чем увеличивать счета за отопление, посмотрите, где ваш дом теряет больше всего тепла, чтобы понять, можно ли лучше его изолировать. Чем больше вы изолируете свой дом, тем меньше будет выходить теплый воздух и тем меньше придется работать вашей печи для обогрева вашего дома. Это не только снизит ваши счета за отопление, но и прослужит дольше! Если вы добавите теплоизоляцию в свой дом, это также может принести вам пользу в летние месяцы, поскольку в нем будет дольше оставаться прохладный воздух.

(Узнайте больше о 10 простых способах сократить расходы на отопление и охлаждение!)

5% через потолки
17% через каркасные стены
1% через подвал
3% через двери
16% через окна
20% через стены подвала
38% через трещины в стенах окна и двери

Конечно, это верно не для всех домов.Лучший способ узнать, как лучше всего сэкономить деньги и сохранить теплоизоляцию дома, — это оплатить энергоаудит дома. Домашний энергоаудитор найдет проблемные места в вашем доме, которые вам необходимо решить.

38% потерь тепла в вашем доме происходит через трещины в стенах, окнах и дверях

Самая большая причина потери тепла в доме — сквозняки в стенах, окнах и дверях, и обычно эти трещины не так заметны, как вы думаете. По данным Washington Post, зазор 1/8 дюйма под дверью шириной 36 дюймов позволит впустить в ваш дом столько же холодного воздуха, сколько и 2 дюйма.4-дюймовое отверстие в стене. Так что ты можешь сделать?

Министерство энергетики США рекомендует заделывать трещины герметиком или пеной и устанавливать уплотнители вокруг движущихся частей дверей и окон. Они предлагают быструю окупаемость инвестиций, обычно через год или меньше. Хотите узнать, как легко закрыть уплотнитель двери? Ознакомьтесь с нашим постом, посвященным простой установке уплотнителя, здесь.

Герметик можно использовать для заделки трещин шириной менее 1,4 дюйма на неподвижных частях окон.Обычно это происходит вокруг оконной рамы. Если у вас есть большие трещины, используйте изоляционную пену для их герметизации. Герметизирующая прокладка изнашивается с годами, поэтому проверка на наличие сквозняков и замена ее более новой прокладкой может помочь сохранить тепло.

21% потерь тепла в вашем доме проходит через стены и пол подвала

Ваш подвал — следующий виноват, если посмотреть, куда уходит ваше потерянное тепло.Только 1% потерянного тепла проходит через пол вашего подвала, но 20% теряется через стены подвала. Лучшее решение для этого — обеспечить дополнительную изоляцию вокруг стен или отделать подвал, если он цементный. Если вы заканчиваете отделку подвала, у вас есть больше возможностей для надлежащей теплоизоляции, чем если бы вы просто добавляли теплоизоляцию к существующей стене.

Эффективность изоляции определяется ее значением R (термическое сопротивление) или тем, насколько быстро она теряет тепло. Незавершенные подвалы можно изолировать с помощью полотна и рулонов, бетонных блоков, опалубки, световозвращающей пленки или волокнистой изоляции.

17% потерь тепла в вашем доме проходит через каркасные стены

Следующая по величине причина потери тепла в вашем доме — стены с каркасом. Со временем различные типы изоляции могут потерять эффективность, и их необходимо будет заменить или модернизировать. Вы можете определить, нужна ли вам дополнительная изоляция, подключив электрическую розетку к внешней стене. Если вы отключите питание от розетки и снимите крышку розетки, вы сможете увидеть, сколько там (если есть) изоляции и, надеюсь, какого типа.После этого вы можете посмотреть свой тип изоляции, чтобы определить, нуждается ли она в замене или усилении в вашем доме. Если вы проводите энергетический аудит дома и обнаруживаете, что стены являются самой большой причиной потери тепла в вашем доме, поговорите со специалистом о том, что будет лучше для вас и вашего дома. Если вы обнаружите, что добавление утеплителя будет наиболее полезным, к счастью, вам не нужно делать капитальный ремонт, чтобы добавить его, так как есть варианты, которые используются для домов с существующими стенами.

Домовладелец может выбрать изоляцию из целлюлозы, стекловолокна или минерального утеплителя.Обычно это не самодельный проект, которым вы можете заняться, поэтому вам, скорее всего, придется нанять профессионала, который выполнит эту работу за вас. Вы также можете нанести пену на существующие стены.

16% потерь тепла в вашем доме приходится на Windows

Окна вызывают большие потери тепла просто потому, что они сделаны из стекла. Стекло плохо изолирует и плохо удерживает тепло внутри вашего дома. Вот почему, когда вы стоите у окна, часто бывает холоднее.Если вы проведете энергетический аудит дома и обнаружите, что ваш дом теряет тепло через окна, у вас есть несколько способов борьбы с этим.

Во-первых, Министерство энергетики США предлагает добавить штормовые окна, которые могут снизить потери тепла на 10-20%, или установить пластиковые листы на существующие окна. Это пластиковое покрытие может отражать тепло обратно в ваш дом зимой и предотвращать приток тепла летом, не позволяя теплу проходить через стекло в ваш дом. Эта пластиковая пленка — простой проект для домовладельцев, относительно недорогой и обычно ее можно закрепить с помощью фена.Если вы решите пойти по более дорогому маршруту и установить новые окна, выберите энергоэффективные варианты с рейтингом Energy Star.

5% потерь тепла в вашем доме проходит через потолки

Небольшая часть тепла вашего дома теряется через потолок. Если вы проведете энергетический аудит дома и обнаружите, что большая часть вашего тепла уходит через потолок на чердак, возможно, пришло время проверить, сколько у вас изоляции и сколько вам нужно. Министерство энергетики США предлагает измерить толщину изоляции.Если это менее 11 дюймов стекловолокна или шерсти или 8 дюймов целлюлозы, вам следует добавить больше.

Если утеплен чердак, подумайте о том, чтобы утеплить входную дверь на чердак. Часто сама дверь не изолирована должным образом, потому что она должна быть доступна. Тем не менее, домовладельцы могут воспользоваться множеством вариантов, которые помогут предотвратить дополнительную потерю тепла через дверцу доступа на чердак.

3% теплоотдачи вашего дома приходится на двери

Наконец, наименьший из этих нарушителей потери тепла — через двери вашего дома.Если вы завершите энергоаудит и обнаружите, что ваша дверь вызывает большие потери тепла, возможно, сейчас самое подходящее время для покупки новой. Наиболее изолирующие двери — это двери из стали и стеклопластика, а не из дерева. Здесь вы можете найти двери с рейтингом Energy Star.

8 главных причин утеплить пол этой зимой

Домовладельцы, как правило, сосредотачиваются на изоляционных материалах для стен и потолка, забывая, что до 20% потерь тепла зимой и поступлений тепла летом происходит через пол вашего дома.Установка утеплителя пола — отличное вложение в ваш существующий или новый дом, обеспечивающее комфорт круглый год!

1. Изоляция пола снижает теплопотери зимой

Сохранение тепла и тепла зимой может оказаться сложной задачей для неизолированного дома, поскольку тепло выходит из каждого уголка вашего дома. К счастью, установить утеплитель пола никогда не поздно! В старых домах с деревянным полом более 20% тепла может теряться через пол.Установка утеплителя пола значительно снижает теплопотери, создавая уютный теплый дом, которым можно наслаждаться в зимние месяцы.

2. Изоляция пола может снизить потребление энергии

Установка изоляционных войлочных плиток под полом помогает регулировать температуру в помещении в вашем доме и помогает оптимизировать удержание тепла и снизить теплопотери. Это означает, что обогреватели и кондиционеры могут работать с более низкими настройками и более эффективно обогревают и охлаждают ваш дом.Снижение потребления энергии не только экономит ваши деньги на счетах за электроэнергию, но также снижает выбросы парниковых газов и наш углеродный след на окружающую среду. С дешевой изоляцией пола, доступной в Pricewise Insulation, сделать шаг по снижению энергопотребления в вашем доме еще никогда не было так просто.

3. Экономия на счетах за электроэнергию с изоляцией пола

Изолированный и хорошо спроектированный дом обеспечивает комфорт и поддерживает энергоэффективность круглый год, что значительно сокращает ваши счета за электроэнергию.Полностью изолированный дом по сравнению с домом без теплоизоляции может сэкономить до 50% на счетах за электроэнергию! Если у вас старый дом или пристройка, в которой отсутствует изоляция пола, настоятельно рекомендуется модернизировать изоляцию пола, поскольку вы можете сэкономить от 10% до 20% на следующем счете за электроэнергию. Утепление вашего дома может окупиться примерно за пять-шесть лет, а тем временем вы можете наслаждаться преимуществами комфортного дома с регулируемой температурой.

4.Уменьшает сквозняки с помощью теплоизоляции пола

Изоляция пола действует как барьер между температурой пола и наружной температурой, уменьшая попадание сквозняков в дом через отверстия и трещины в полу. Без теплоизоляции пола сквозняки могут создавать колебания внутренней температуры в вашем доме и снижать эффективность нагревательных и охлаждающих приборов. Утечка воздуха может составлять от 15% до 25% тепловых потерь и притока тепла в вашем доме, поэтому установка теплоизоляционных плиток под полом может значительно уменьшить утечки воздуха, повышая энергоэффективность вашего дома.

5. Установить теплоизоляцию теплого пола зимой

Без теплоизоляции пол в вашем доме может быть холодным и сквозняком. Из-за неизолированного пола может быть потеряно до 20% вашей энергии отопления и охлаждения. Установка дешевого изоляционного материала для пола создает барьер между полом и внешними погодными условиями. Кроме того, изоляция пола может сделать пол более теплым, что, в свою очередь, создаст более комфортную атмосферу в вашем доме.

6. Модернизация изоляции пола в существующем доме

Установка теплоизоляции на полу — отличное вложение, которое может значительно улучшить комфорт вашего дома и снизить счета за электроэнергию! Кроме того, установка собственного утеплителя пола станет отличным проектом DIY и может сэкономить вам плату за установку. Перед покупкой теплоизоляционных плиток для пола рассчитайте площадь утепляемого покрытия в квадратных метрах (м2) и расстояние между балками пола. Расстояние между стойками обычно составляет 450 мм или 600 мм.Используйте войлок шириной 415 мм для расстояния между балками 450 мм и войлок шириной 565 мм для расстояния между балками 600 мм. Не забудьте надеть соответствующее защитное снаряжение и выключить электропитание перед началом установки. Дополнительные полезные советы и рекомендации можно найти на нашей странице «Как установить изоляцию».

7. Выберите более высокое значение R для изоляции пола

R-значение изоляции описывает номинальное тепловое сопротивление продукта и указывает на его способность предотвращать тепловой поток.Следовательно, чем больше значение R, тем выше тепловые характеристики и сопротивление теплопередаче. Толщина изоляции не соответствует ее R-значению; таким образом, более высокое значение R увеличивает производительность без ущерба для толщины продукта и удобства его использования. Рекомендуемое значение R для теплоизоляционных плиток под полом — R2.5, однако выбор более высокого значения R обеспечивает более высокие тепловые характеристики и сэкономит вам больше энергии. Утеплитель Pricewise предлагает дешевые изоляционные материалы для пола с различными значениями R и марками.

8. Сведите к минимуму уровень шума с помощью теплоизоляции под полом

Изоляция пола

может обеспечить вашему дому как тепловые, так и акустические преимущества. Установка утеплителя пола может уменьшить шум реверберации и заглушить шум пешеходов, придавая вашему полу более прочный вид. Кроме того, установка теплоизоляции пола снижает передачу внешнего шума в ваш дом, создавая звуковой барьер. Сведение к минимуму уровня шума создает дом, в котором вы можете расслабиться и восстановить силы в конце напряженного дня.

«Врачи и психологи согласны с тем, что шум может вызывать стресс, нарушать ваш сон и в целом снижать качество вашей жизни». — Источник: Bradford Insulation

Свяжитесь с нами, чтобы узнать о дешевых изоляционных материалах для пола для вашего дома!

От $ 7,84 p / m2 inc. GST

От $ 9.61 p / m2 inc. GST

От $ 6.57 p / m2 inc. GST

Сохранение тепла: изоляция, вентиляция и отопление в домах

По оценкам, без надлежащей теплоизоляции потолка 42 процента тепла в домах теряется через крышу.На стены приходится около 24 процентов потерь тепла, а 10 процентов тепла теряется через полы. Более 75 процентов домов Новой Зеландии имеют недостаточную изоляцию потолка, а 70 процентов домов, где можно установить изоляцию пола, не имеют изоляции пола. Сложите все это, и вы легко поймете, почему установка изоляции имеет смысл.

Установка теплоизоляции также имеет экономический смысл. Исследование BRANZ показало, что переоборудование одной только теплоизоляции потолка в средний неизолированный дом в Веллингтоне площадью 150 кв. М окупится всего за четыре года, а через 20 лет принесет чистую прибыль в размере более 3000 долларов.Снижение потерь тепла — не единственный положительный результат — изоляция также может помочь уменьшить рост плесени на стенах и потолках, создавая здоровую и безопасную среду для жизни.

Исследование Медицинской школы Веллингтона показало, что люди в изолированных домах реже посещали медицинские учреждения и больницы по поводу респираторных заболеваний и меньше выходили на работу и в школу. А в опросе 2006 года людей, живущих в домах, которые были модернизированы с помощью теплоизоляции, 38 процентов сообщили о таких преимуществах для здоровья, как снижение заболеваемости астмой среди детей.Важно соблюдать действующие правила по модернизации изоляции, особенно внешних стен.

На реконструкцию теплоизоляции крыши и пола обычно не распространяется разрешение на строительство, а вот на переоборудование изоляции в полость внешней стены — нет. Для этого потребуется согласие или конкретное одобрение органа по разрешению строительства. Обоснование этого заключается в том, что модернизированная изоляция может повлиять на перенос влаги внутри стен с таймером и изменить скорость высыхания, что, в свою очередь, может вызвать накопление влаги и повлиять на долговечность деревянного каркаса и облицовки.

Правительство рассматривает модернизацию как важную часть повышения качества жилищного фонда Новой Зеландии. Если дом был построен до 2000 года, то он будет иметь право на субсидию в размере до 1300 долларов на установку теплоизоляции и эффективных систем отопления. Те, кто занимается ремонтом или переоборудованием домов, должны предоставлять клиентам и домовладельцам советы и информацию по установке систем теплоизоляции, отопления и вентиляции, а также использовать продукты с высоким рейтингом R-Value.Чем выше, тем лучше.

Для новых построек возможности по внедрению устойчивых и энергоэффективных систем значительно лучше, и в зависимости от бюджета — безграничные возможности с точки зрения материалов и продуктов. Но это не должно стоить земли. Новые технологии и исследования в наши дни значительно упрощают проектирование новых домов с использованием моделирования энергопотребления и материалов, использующих тепловую массу и пассивное солнечное проектирование. Двойное остекление в сочетании с обрамлением с высокими техническими характеристиками значительно снизит теплопотери в доме, например, а также уменьшит конденсацию.

По иронии судьбы, окна также являются лучшим способом собирать тепло, позволяя солнечному свету нагреть бетонный пол и создать тепловую массу, поэтому эффективный дизайн окон стал важным аспектом дизайна нового дома. Распределению тепла, производимого в доме — будь то новое здание или старый дом, — может способствовать использование систем механической вентиляции. В хорошо спроектированном доме использование этих систем будет ограничено, и их можно будет использовать только в очень холодных или очень теплых условиях.

В больших домах может быть более эффективно отапливать только несколько комнат, а не весь дом, но опять же, если он хорошо спроектирован, это не должно быть проблемой. Однако в действительности большинство обычных домов в Новой Зеландии плохо изолированы и отапливаются.

Устойчивое развитие затрагивает все аспекты строительства в наши дни, и одна из самых больших проблем для проектировщиков и строителей — найти наиболее экономичный способ создания зданий следующего поколения. Специалисты в области строительства должны разбираться в требованиях к планированию устойчивого развития, строительных нормах и правилах, методологиях экологической оценки, бюджетных требованиях и понимании строительной физики.

Они должны сбалансировать эти требования и предложить наиболее удобный и экономичный пакет услуг, если они хотят оставаться в бизнесе. Кроме того, домовладельцы хотят получить гарантии структурной целостности работ, выполненных в их домах, и долговечность используемых материалов и изделий, в основном из-за негерметичного опыта строительства. Изоляция — лишь один из аспектов создания здорового дома. Хорошее отопление и вентиляция идут рука об руку с изоляцией. Доступно множество вариантов, и иногда строители и дизайнеры не уверены, какой вариант лучше всего подходит для их клиентов, но в идеале для каждого дома должна быть разработана полная система отопления и вентиляции.

Строительный кодекс (статья G4) требует вентиляции наружным воздухом для поддержания чистоты воздуха. Документы о соответствии содержат несколько решений для достижения этой цели. Основными решениями являются естественная вентиляция, занимающая 5 процентов площади пола в устройствах для открывания, или механическая вентиляция для обеспечения воздухообмена в жилых помещениях (например, жилых помещениях) каждые три часа. Существует два основных типа систем вентиляции — системы вентиляции с положительным или принудительным давлением и системы вентиляции с уравновешенным давлением или системы вентиляции с теплообменником.

Системы вентиляции с положительным давлением или принудительной вентиляцией работают за счет вдува более сухого воздуха в ваш дом из пространства крыши над потолком или, в некоторых случаях, снаружи. Они подходят более старым домам с деревянными столярными изделиями, чем современные дома с герметичными алюминиевыми столярными изделиями, если только не открыты окна или не установлены дополнительные вентиляционные отверстия. Поскольку домашние системы вентиляции забирают воздух из пространства под крышей, они не забирают воздух напрямую извне.

Следовательно, их нельзя использовать в соответствии с положениями Строительного кодекса о вентиляции.Однако соблюдение Строительных норм обычно не является проблемой, потому что бытовые системы вентиляции устанавливаются в дополнение к открывающимся окнам. Исследование, проведенное Университетом Отаго в мае 2011 года, показало, что в большинстве случаев было подсчитано, что закачка воздуха из пространства под крышей в дом не принесет пользы для обогрева или охлаждения. Фактически, это часто действительно приводит к тому, что внутренняя температура отодвигается дальше от желаемого уровня, а не приближается к нему.

Системы вентиляции со сбалансированным давлением или с теплообменником извлекают теплый влажный воздух из жилых помещений и пропускают его через теплообменник, чтобы нагреть сухой воздух, поступающий в систему извне.Это может полностью соответствовать требованиям Строительного кодекса. Лучше всего они работают в более герметичных современных домах. Особого внимания требует установка бытовых систем вентиляции. Подкровельное пространство должно быть чистым и сухим, так как любые отходы животного происхождения, патогены, аллергены, плесень и грибки из кровельного пространства могут попадать в жилое пространство дома. Важно проверить наличие утечек в пространстве под крышей, так как они могут способствовать росту грибков и бактерий.

Выбор наилучшего варианта зависит от дизайна дома, его площади, местоположения, количества солнечного света в доме, типа крыши… даже местного климата.Для достижения наилучших результатов система должна быть разработана специально для дома. Варианты отопления сильно различаются, и опять же, все зависит от стоимости в сочетании с дизайном дома. Варианты включают переносные газовые или электрические обогреватели, такие как вентилятор, масляные и лучистые обогреватели, и стационарные обогреватели, такие как тепловые насосы и панельные обогреватели.

Тепловые насосы обычно используются для обогрева (и охлаждения) больших площадей. Обычно они способны удалять влагу и имеют пульт дистанционного управления для облегчения работы.Они требуют установки квалифицированным электриком. Панельные обогреватели монтируются на стену и могут стать доступным и экономичным решением для обогрева небольших помещений, таких как спальни и коридоры. Газовые камины обеспечивают быстрое нагревание и аккуратны.

Ищите газовый камин с хорошим рейтингом энергии (звездочки). Хороший рейтинг означает, что вам потребуется меньше энергии для обогрева помещения до оптимальной температуры, что означает более низкие эксплуатационные расходы.

Дровяной камин создает прекрасную атмосферу в комнате, но старые камины, в частности, не очень энергоэффективны.Если устанавливается новый костер, обязательно проконсультируйтесь с местным советом о текущих требованиях и разрешениях.

Комплекты теплопередачи — это эффективный способ отвода избыточного тепла из одной комнаты в доме в три другие комнаты. Они используют вентилятор и изолированные воздуховоды для бесшумной передачи тепла через полость потолка. Комплект для теплопередачи отводит избыточное тепло из комнаты, где находится ваш основной источник тепла, например, от огня в гостиной, чтобы согреть более холодные части вашего дома, которые могут не иметь источника тепла.

Строительный кодекс устанавливает минимальные строительные стандарты (с акцентом на «минимум»), и с 2008 года требования к зданию h2, безусловно, улучшили стандарты энергоэффективности за последние несколько лет.

Некоторые, однако, возразят, что минимальные стандарты в отношении здоровых домов и энергоэффективности все еще слишком низки в Новой Зеландии, и проектировщики и строители должны стремиться к превышению минимальных стандартов, когда это возможно.

Семь мест, где ваш дом теряет больше всего тепла.

Скоро зима! Пришло время исправить некоторые из тех мест, где вы теряете тепло (и деньги) в холодную погоду! Вот список областей, к которым нужно обратиться в первую очередь!

7 самых протекающих участков вашего дома, когда дело доходит до отопления зимой:

38% сквозные трещины в стенах, окнах и дверях
20% через стены подвала
17% сквозных стен
16% через окна
5% сквозных потолков
3% сквозные двери
1% через цокольный этаж

Нет двух одинаковых домов, и ваш дом может отличаться от этого профиля.Один из лучших способов определить, где вы можете сэкономить деньги, сохранив теплоизоляцию дома, — это провести энергоаудит. Домашние энергоаудиторы могут обнаружить критические проблемные области в вашем доме, чтобы их можно было решить напрямую.

Номер 1: Трещины в стенах, окнах и дверях

Самая большая потеря тепла в большинстве домов — это сквозняки в стенах, окнах и дверях. Обычно эти пятна менее заметны, чем вы думаете.Всего лишь один зазор в 1/8 дюйма под стандартной дверью шириной 36 дюймов будет пропускать столько же холодного тепла, как и почти 2,5-дюймовое отверстие в стене.

Вы должны заделать трещины герметиком или пеной и установить уплотнитель вокруг всех движущихся частей дверей и окон. Вы увидите окупаемость своих инвестиций через год или меньше. Герметик также можно использовать для заделки трещин шириной менее 1,4 дюйма на неподвижных частях окон. Обычно это будет вокруг рамки окна. Для более крупных трещин вам понадобится изоляционная пена, чтобы эффективно закрыть их.Также имейте в виду, что уплотнитель со временем изнашивается в течение нескольких лет, поэтому герметизация сквозняков и замена старых уплотнителей может помочь сохранить тепло в доме, которому он принадлежит.

Номер 2: Стены подвала и чернового этажа.

Подвал и черный пол — это следующие наиболее вероятные места для поиска мест потери тепла. Только около 1% потерянного тепла проходит через пол подвала, но до 20% может быть потеряно через стены подвала. Решение этой проблемы — установить больше изоляции вокруг стен или закончить стены подвала, если они цементные.При отделке подвала у вас есть больше возможностей для надлежащей теплоизоляции, чем если бы вы просто добавляли теплоизоляцию к существующей стене. Значение R (тепловое сопротивление) изоляции является показателем того, насколько быстро она теряет тепло. Так можно узнать об эффективности различных видов утеплителя. Незавершенные подвалы и черновые полы можно изолировать с помощью различных материалов, в том числе ватных покрытий и рулонов, пенопласта, фольги, бетонных блоков, фольги или волокнистой изоляции.

Номер 3: Каркасные стены

Еще одна большая точка потери тепла — через каркасные стены.По прошествии многих лет эффективность некоторых типов изоляции может ухудшиться, и их следует обновить. Вот как вы можете определить, нужна ли вам дополнительная изоляция. Выберите электрическую розетку на любой внешней стене вашего дома. Выключите питание розетки и снимите крышку розетки. При осмотре вы сможете увидеть, сколько там изоляции и, возможно, какого типа. Поиск вашего типа изоляции позволит вам определить, следует ли ее заменить или увеличить значение R. Энергетический аудит дома может выявить, что стены на самом деле являются самой значительной причиной потери тепла в вашем доме.В этом случае посоветуйтесь со специалистом о лучшем средстве для вашего дома. Добавление утеплителя не означает капитального ремонта, чтобы его добавить! Есть варианты, которые используются для домов с уже имеющимися стенами. Вы можете использовать целлюлозу, стекловолокно, минеральную изоляцию или аэрозольную пену. ПРИМЕЧАНИЕ. Это не проекты «сделай сам», которые вы сможете выполнить самостоятельно. Вам нужно будет нанять профессионала, который сделает эту работу за вас.

Номер 4: Windows

Окна вызывают большие потери тепла, потому что они сделаны из стекла, которое плохо изолирует.Вы, наверное, заметили, что у окна холоднее. Если домашний энергоаудит обнаружит, что ваш дом теряет много тепла через окна, есть способы исправить это.

Установка штормовых окон может снизить потери тепла на 10-20%. Установка пластиковых листов на существующие окна будет отражать тепло обратно в дом, а также предотвращать приток тепла летом, поскольку блокирует проникновение тепла через стекло в дом. Это простой проект, сделанный своими руками для домовладельцев, довольно недорогой и легко наносимый с помощью фена.Если вы решите просто установить новые окна, обязательно выберите энергоэффективные варианты с рейтингом Energy Star.

Номер 5: Потолок

Некоторая часть тепла вашего дома будет теряться через потолок. Если энергетический аудит дома покажет, что много тепла уходит через потолок на чердак, может потребоваться дополнительная изоляция. Измерьте толщину изоляции на чердаке и, если она меньше 11 дюймов, используйте стекловолокно или вату. или меньше 8 дюймов целлюлозы, вам нужно больше.

Если чердак хорошо изолирован, подумайте о том, чтобы добавить изоляцию к дверце доступа на чердак.

Номер 6: Двери

Вы не поверите, но наименьшее из мест потери тепла — это двери вашего дома. Энергетический аудит может обнаружить, что ваша дверь вызывает значительные потери тепла, и это может означать, что сейчас хорошее время для покупки новой. Лучшие изоляционные двери — это двери из стали и стекловолокна, а не деревянные. Обязательно выберите дверь с рейтингом Energy Star. Помните, что стекло — плохой изолятор, поэтому, несмотря на то, что двери с большой площадью остекления могут быть более привлекательными, они могут быть областями потери тепла для вашего дома.

Номер 7: Цокольные этажи

Они могут быть наименьшей площадью потерь, но в большом доме они могут быть значительными. Есть несколько способов утеплить цокольный этаж. Обычно этот пол бетонный, и поэтому вы можете просто укладывать на него напольное покрытие, например ковер или плитку. Однако это может не сильно улучшить ситуацию. Вы также можете прикрепить деревянные шпалы к полу, затем заполнить промежутки изоляцией из жесткого пенопласта и затем нанести финишный продукт для полов. В качестве альтернативы вы можете покрыть плиту изоляционным материалом из жесткого пенопласта, а затем добавить два слоя фанеры, покрытые готовым продуктом для пола.Целесообразно нанять профессионала, который сделает эти вещи в подвале, так как герметизация цокольного этажа должна выполняться правильно. Правильно установив пароизоляцию на бетон, вы можете уменьшить или исключить коробление или коробление вашего пола из-за избыточной влаги, проникающей через пористый бетон.

Агентство Liveoak предлагает широкий выбор вариантов страхования вашего дома и имущества. Позвоните нам для обзора полиса вашей страховки сегодня!

(334) -285-2881

Теплопотери через пол и стены в грунт

Замечания и выводы.

P. S. (25.02.2016)

P. S. (08.01.2021)

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Расчет теплопотерь через пол и потолок

Содержание: (скрыть)

Расчет теплопотерь через пол

Расчет теплопотерь через потолок

Замечания и выводы.

P. S. (25.02.2016)

Расчет теплопотерь через пол

Расчет теплопотерь через потолок

Теплопотери через пол. Теплопотери дома – куда реально уходит тепло

Теплопотери дома – куда реально уходит тепло?

Теплопотери через стены

Теплопотери пола

Теплопотери через потолок

Теплопотери окон

Куда уходит тепло из дома?

формулы, пример вычислений, онлайн калькулятор

Подсчет вручную

Простой расчет теплопотерь зданий. |

Считаем площади ограждающих конструкций:

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

Посчитаем тепловые потери:

Теперь о потерях на вентиляцию.

Итоговый результат:

Утепление дома. Куда уходит тепло из дома?

Что и зачем утеплять?

Распределение потерь тепла в доме

Теплопотери через крышу и перекрытия

Теплопотери через полы

Теплопотери через окна

Теплопотери через двери

Преимущества утепленного дома

Итоги по утеплению частного дома

Видео: Реальный проект – куда уходит тепло в доме

Теплопотери в доме через бетонный пол. Много ли тепла уходит в землю, и поможет ли утепление? | 🔨Строю свой дом.🔨 Опыт новичка.

Утепленная кровля и стены из газобетона, против бетонного пола! Казалось бы понятно где больше потерь тепла. Но как все будет на самом деле?

А вот с бетонным полом все гораздо интереснее.

И, как всегда, только практика все показала.

Поэтому утепление нужно обязательно.

Куда уходит тепло из дома

Часть 1. Как предотвратить потери тепла на стадии проектирования

7. Потери тепла от стен и полов подвала

Как работает изоляция

Как работает изоляция

Где теряется тепло

R-значения

Как работает объемная изоляция

Светоотражающая изоляция

Мосты холода

Изоляция первого этажа может снизить теплопотери пола до 92 процентов

Где ваш дом теряет больше всего тепла

38% потерь тепла в вашем доме происходит через трещины в стенах, окнах и дверях

21% потерь тепла в вашем доме проходит через стены и пол подвала

17% потерь тепла в вашем доме проходит через каркасные стены

16% потерь тепла в вашем доме приходится на Windows

5% потерь тепла в вашем доме проходит через потолки

3% теплоотдачи вашего дома приходится на двери

8 главных причин утеплить пол этой зимой

Сохранение тепла: изоляция, вентиляция и отопление в домах

Семь мест, где ваш дом теряет больше всего тепла.

Добавить комментарий Отменить ответ