Расчет теплопотерь через кровлю

Утечка тепла и приток холода происходит и через кровельную конструкцию. Причин такого явления может быть много – от использования некачественного материала, до неправильного устройства «пирога», нарушения целостности элементов крыши и их неплотного примыкания. В целом теплопотери через кровлю могут составлять от 12,0 до 30,0% от общего показателя.

Чтобы предупредить такое явление, необходимо на этапе проектирования предусмотреть эффективную гидро- и теплоизоляцию кровельного перекрытия, использовать качественный шифер, металлочерепицу, а также поручать выполнение кровельных работ опытным профессионалам.

Расчёт теплопотерь через кровлю

Для проведения вычисления необходимы такие исходные данные:

• площадь плиты перекрытия – S;
• показатель теплового сопротивления утеплителя – R;ё
• разницу температуры – dT.

Формула для расчета имеет следующий вид:

Q = S х dT / R.

Если отсутствует техническая документация и точные данные о параметрах строительной конструкции, то следует произвести замеры, чтобы получить максимально точные результаты расчетов.

Поскольку материалы имеют разный показатель теплового сопротивления, для каждого случая необходимо проводить его расчет. Для этого толщину конкретного материала необходимо умножить на коэффициент его теплопроводности.

Как уменьшить потери тепла крыши?

Утепленное по всем правилам перекрытие и качественная кровля являются залогом комфортного микроклимата в комнатах. Если приложить ладонь к потолку, то в таком случае не должен ощущаться ледяной холод. Но, если зимой от потолка веет холодом, происходит заметное охлаждение комнаты, значит, причиной теплопотерь является кровля.

Чтобы избежать таких проблем, специалисты рекомендуют:

• использовать качественной утеплитель толщиной 200 – 400 мм;
• при укладке пароизоляции сторона с фольгой должна быть обращена внутрь;
• при проектировании нового строения вместо холодного чердака лучше всего планировать мансарду.

При использовании металлочерепицы и профилированного материала требуется устройство многослойного кровельного «пирога». Под ондулин и керамочерепицу он может быть тоньше, поскольку эти материалы обладают невысокой теплопроводностью.

При правильном подходе обеспечивается оптимальный отвод конденсата, крыша «дышит», но не пропускает тепло наружу, а осадки не проникают в подкровельное пространство.

Теплопотери частного дома: цифры и факты

Чтобы сократить расходы на отопление и не волноваться о том, как поддерживать комфортную температуру у себя дома в любую погоду, необходимо утеплить жилье. Но перед тем как приступать к ремонту, важно знать источники теплопотерь, которые увеличивают энергопотребление зимой и «удаляют» из дома желанную прохладу в летнее время года.

Источники теплопотерь в частном доме

Главными источниками потерь тепла в частном доме являются: вентиляционная система, крыша, окна, стены и пол. Больше всего энергии уходит через крышу (около 25—30%), места стыков стен/пола/фундамента (примерно 30%) и вентиляцию (20—25%). Меньше потерь тепла происходит через стены, пол и окна (в среднем по 10—15%). Правда, эти цифры актуальны, если ремонт был хорошим и проводился не позже, чем 8—15 лет назад. В остальных случаях теплопотери достигают огромных цифр:

• до 60—70% тепла уходит через крышу;
• до 40-55% в местах стыка фундамента и стен;
• около 30-60% энергии дом теряет через окна;
• примерно 35-45% тепла покидает помещение через пол, стены и вентиляцию.

В результате получаются чуть ли не катастрофические показатели. Но и эти цифры зависят от материалов, из которых изготовлены элементы дома. Например, стены из кирпича обладают превосходными теплоизоляционными свойствами. В большинстве случаев их толщина равна 40 см. Но для сокращения потерь тепла, необходимо увеличить толщину стен минимум до 50 см (для регионов, где зимой температура достигает 15—25 мороза).

Что утеплять в первую очередь

Примыкания являются основными мостиками холода, через которые тепло улетает из дома. К ним относятся: места стыков между полом и стенами, крышей и потолком, стенами и крышей, цоколем и полом.

Важно: чтобы определить утечки тепла в вашем доме, воспользуйтесь тепловизором.

Избежать теплопотерь через окна можно, но эти конструкции должны быть прочными. Если в рамах есть щели, а деревянные доски уже частично прогнили, нужно срочно менять окна. Замените их на новые деревянные или пластиковые. Особое внимание уделите оконным и дверным откосам. Стоимость их утепления с лихвой окупится в холодное время года (а все благодаря снижению теплопотерь). Если старые рамы еще в хорошем состоянии, проверьте, насколько хорошо они подогнаны и обязательно «посадите» стекла на герметик, наклейте уплотнитель (он должен быть толще зазора на 1—2 мм). В качестве дополнительной защиты можно заклеить щели скотчем.

И помните, что основная функция окон в частном доме — вентиляция. Для хорошего здоровья человеку жизненно важно каждый день получать свежий воздух. Поэтому регулярно проветривайте помещение и, если у вас старые окна, не заклеивайте форточки. Крышу, стены и стыки необходимо тщательно утеплять. Оконные конструкции должны «пускать» в помещение воздух. Владельцам пластиковых окон проще: изделия герметичны и их легко ставить на проветривание.

Чердак и крыша — самые большие мостики холода. Здесь теплопотери составляют, чаще всего, около 50%. Причин для этого много:

• Теплый воздух всегда поднимается к потолку, поэтому самый большой перепад температуры приходится на крышу. Если у нее нет надежной теплоизоляции, энергия покидает дом без каких-либо препятствий.
• Проверьте целостность и толщину перекрытия на крыше, уделяя особое внимание местам примыкания к стенам (бывает так, что толщина утеплителя всего 8—10 см.).
• Крыши часто протекают: если с потолка капает, это первый сигнал того, что утеплитель напитывается водой и намокает (в результате тепло уходит очень быстро).

Если правильно утеплить потолок и крышу, денежные вложения окупятся за 3—4 года!

Дополнительные источники неэффективного использования тепла

Вентиляция тоже требует внимания. Хорошо, если можно установить приточно-вытяжную вентиляцию с рекуперацией тепла (точечную для отдельных помещений или централизованную, для всего дома).

Котел, на первый взгляд, не имеет никакого отношения к теплопотерям. Зато напрямую влияет на количество денег, которое вы ежемесячно тратите на отопление. У старых котлов КПД составляет 60—80%, а если прибор давно не чистили, то 50—65%. Новый котел имеет высокие показатели КПД (около 90%), что позволит сократить потребление энергии (по 10—25 куб.м. на 1 кв.м. за весь отопительный сезон). Например, для одноэтажного дома площадью 100 кв.м., с деревянными окнами и шлакоблочными стенами толщиной 40 см, за отопительный сезон тратится около 3000 куб.м. газа.

Если утеплить помещение по минимуму (просто устранить главные источники теплопотерь на крыше, привести в порядок окна и места стыков), то расходы на отопление сократятся минимум на 25-30% (что снизит энергопотребление на 750-900 куб.м. за сезон).

Калькулятор теплопотерь дома

Расчет тепловых потерь дома с помощью удобного калькулятора по СНиП – расчет теплопотерь помещения через стены/пол/потолок/окна онлайн и по формулам.

Калькулятор теплопотерь дома позволяет выполнить расчет тепловых потерь здания или отдельного помещения через ограждающие конструкции по СНиП – теоретическое обоснование указано ниже. Для начала расчета укажите город проживания или ближайшую столицу субъекта (только Россия), чтобы получить значения температуры воздуха наиболее холодной пятидневки по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» (можно указать значения самостоятельно). Далее требуется выбрать ограждения, которые необходимо учитывать при подсчете (стены, окна, потолок, пол), также можно рассчитать потери на инфильтрацию (вентиляцию). Для каждого параметра можно выбрать два слоя (внешний, внутренний). Чтобы получить результат, нажмите кнопку «Рассчитать».

Смежные нормативные документы:

• СП 50.13330.2010 «Тепловая защита зданий»
• СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»
• СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»
• СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети»
• СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания»
• СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»
• ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»
• ГОСТ 22270-76 «Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления»
• ГОСТ 31311-2005 «Приборы отопительные»

Теоретическое обоснование расчета тепловых потерь

Для расчета потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений используют законченную формулу из СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»:

• S – площадь помещения, м 2 ;
• t_в – температура внутренняя, °С;
• t_н – температура наружная, °С;
• R – термическое сопротивление материала, (м 2 × °С)/Вт.

Для расчета общего термического сопротивления стен дополнительно применяются поправочные коэффициенты:

• R_м – термическое сопротивление материала, Вт/(м 2 × °С);
• R_в – термическое сопротивление внутренней поверхности стены, Вт/(м 2 × °С);
• R_н – термическое сопротивление наружной поверхности стены, Вт/(м 2 × °С).

В свою очередь, показатели термического сопротивления равны:

• L – толщина материала, м;
• λ – теплопроводность материала, Вт/(м × °С)
• α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 × °С);
• α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 × °С).

Все параметры подбираются согласно СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника».

Теплопотери для многослойных стен рассчитываются аналогичным образом, за исключением того, что значение суммарного термического сопротивление складывается для каждого слоя:

Иным способом производится расчет тепловых потерь на инфильтрацию, формулу можно найти в СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»:

• G_i – расход воздуха, м 3 /ч;
• c – удельная теплоемкость воздуха, 1.006 кДж/(кг × °С)
• t_в – температура внутренняя, °С;
• t_н – температура наружная, °С;
• k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях (по умолчанию 0.8).

Расход удаляемого воздуха G_i, не компенсируемый приточным воздухом определяется следующим образом:

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.

Содержание

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