Metallprokatking.ru

Металлопрокат Кинг
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сколько тепла уходит через окна

Рассчитать теплопотери дома через окна и входную дверь

Давайте на простом примере разберем вариант расчета теплопотерь дома через окна и входную дверь дома, для утепление которого может использоваться эковата экстра. Для расчета возьмем два окна по разным стенам дома размером 100х120 см (1х1,2 м), еще одно окно меньшего размера который составляет 60х120 см (0,6х1,2 м).

Для расчета теплопотерь дома через входную дверь возьмем следующие параметры двери 80х120х5 см (ширина двери – 0,8 м, высота двери – 2 м, толщина дверного полотна – 0,05 м). структура дверного полотна – массив сосны. Дверь со стороны улицы защищена от прямого воздействия атмосферных явлений неотапливаемой террасой, поэтому по правилам расчета теплопотерь необходимо применять понижающий коэффициент равный показателю 0,7.

Зачем делать расчет теплопотерь?

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

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

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

Qп+ Qо+ Qс+ Qк= Qср+ Qос+ Qпр+ Qлюд,

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

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

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:

  • перекрытия и крышу 25%
  • стены 35%
  • пол 15%
  • окна 10%
  • двери 15%

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.

Теплопередача ПВХ-профиля

Сравнительная таблица характеристик популярных ПВХ-профилей

Около 10 лет назад покупатели чаще всего выбирали 3-камерные системы. Сегодня собранные из таких профилей оконные и дверные блоки используют в основном для эксплуатации в южных регионах и остекления неотапливаемых помещений. Это связано с тем, что на российском рынке стали продавать значительно больше 5-камерных профилей разных торговых марок и потребители отдают предпочтение энергоэффективным технологиям. Лучше всего сможет продемонстрировать, как разные системы влияют на общее сопротивление теплопередаче окон, таблица сравнения нескольких брендов 3- и 5-камерных профилей.

Читать еще:  Защитный экран на окно от солнца

Монтажная глубина 58 мм

При изучении факторов, оказывающих влияние на коэффициент теплопроводности окон ПВХ, таблица показывает, что эта величина зависит даже от бренда. Если сравнить системы с одинаковыми параметрами, более энергоэффективными окажутся профили от авторитетных торговых марок. Такая особенность объясняется составом ПВХ-смеси, удачным расположением камер и толщиной стенок, а также количеством дополнительных внутренних перемычек. При этом не рекомендуется преждевременно навешивать на все 3-камерные профили ярлык холодных систем. Из той же таблицы видно, что некоторые конструкции практически не уступают по уровню теплосбережения 5-камерным окнам.

Некоторые производители идут на хитрость и указывают коэффициент теплопроводности пластиковых окон, которые собраны из профилей без армирования. Это некорректная информация, поскольку стальные вкладыши примерно на 10% уменьшают энергоэффективность створок и рам. Ведь металл – отличный теплопроводник. Поскольку окна без армирования подвержены температурным и ветровым деформациям, рассматривать вариант заказа таких моделей нельзя. Поэтому всегда нужно изучать только характеристики профилей с внутренними металлическими вкладышами.

Охлаждение помещения через вентиляцию

Вентиляция работает «наоборот». Вместо удаления воздуха из помещения наружу, с улицы в помещение затягивается холодный уличный воздух. Это также, как и в примере с окнами обеспечивает сквозняки и охлаждает помещение. На приведенном примере температура воздуха, который попадает в помещение -2,5 градуса, при температуре помещения

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.

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.

Теплопотери. Как рассчитать?

С ростом цен на энергоносители проблема теплоэффективности дома или отдельной квартиры встала особо остро. Следуя современному тренду на общее снижение затрат на отопление в России выпущены новые строительные нормы, ужесточающие требования к теплосберегающим параметрам отдельных конструкций и строительных материалов.

При оценке общих теплопотерь оцениваются суммарные потери тепла через стены, фундамент, крышу, оконные и дверные проемы, но так как известно, что через окна в некоторых случаях происходит до 30% процентов утечки тепла, остановимся подробнее на расчете энергоэффективности оконных и дверных конструкций.

Сопротивление теплопередаче и теплопроводность, в чем разница

Для того чтобы правильно оценивать реальные потери тепла через оконные конструкции или повышение теплоэффективности в результате их замены на более теплые, существует несколько контрольных величин, характеризующих способность окна сберегать тепло.

Коэффициент сопротивления теплопередаче ‒ показатель, отражающий количества тепла, которое проходит через один квадратный метр конструкции при разности температур по обе стороны в один градус. Иными словами, коэффициент сопротивления теплопередаче оценивает возможность конструкции препятствовать оттоку тепла из помещения наружу. Измеряется он в м²·°C/Вт. Чем выше этот показатель – тем лучше

Теплопроводность – понятие, обратное показателю сопротивления теплопередаче, оценивает скорость потери тепла при взаимодействии с минусовыми температурами. Чем меньше ее значение –тем лучше. Лучше понять физику процесса можно на бытовом примере, достаточно вспомнить как быстро остывает или нагревается чайная ложка, металлы обладают очень высокой теплопроводностью. Именно поэтому, даже при наличии терморазрывов и многочисленных внутренних камер, заполненных специальными вставками из пенополистирола, окна из алюминия будут на ощупь холодными даже в теплом помещении. Деревянные окна всегда будут иметь приятную теплую внутреннюю поверхность.

Для всех регионов Российской Федерации в соответствии с продолжительностью отопительного сезона и климатическими параметрами существуют нормативные показатели. Ознакомиться с ними можно в СП 50.13330.2012 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

Как определить насколько энергоэффективна оконная конструкция

Современные окна в качестве светопрозрачного заполнения, как правило, имеют стеклопакеты. До недавнего времени в России действовал ГОСТ 24866-99 «Стеклопакеты клееные строительного назначения. ТУ», нормирующий коэффициент сопротивления теплопередаче стеклопакетов в зависимости от комбинации стекол . С введением в силу в 2014 году нового ГОСТа на стеклопакеты, регламентирующая таблица со значениями коэффициента сопротивления теплопередаче была удалена, но для справок и расчетов можно пользоваться данными Таблицы №3 из старого ГОСТа.

Читать еще:  Настройка пластиковых окон на зиму своими руками

В зоне оконного переплета и в зоне светопрозрачного заполнения теплопотери отличаются. В суммарном распределении площадей в конструкции окна площадь стеклопакета значительно превышает площадь оконных переплетов, поэтому определяющей в энергоэффективности будет способность стеклопакета препятствовать проникновению холода.

Сопротивление теплопередаче рассчитывается по формуле:

  • R p – коэффициент сопротивления теплопередаче оконного переплета (рамы, створок, импостов);
  • R sp – коэффициент сопротивления стеклопакета;
  • β –отношение площади остекления к площади светового проема.

Пример расчета сопротивления теплопередаче для деревянного окна высотой 1450 мм, шириной 1600 мм, разделенного вертикальным импостом на две части с одной поворотно откидной створкой с заполнение двухкамерным стеклопакетом с энергосберегающим стеклом:

  • Rp для деревянного переплета равен 0,70 м²·°C/Вт;
  • R sp двухкамерного стеклопакета с энергосберегающим стеклом ‒ 0,60 м²·°C/Вт;
  • Площадь окна ‒ 1,45х1,6м = 2,32 м. кв.

Площадь оконных переплетов рассчитывается так:

Ширина рамы по периметру, умноженная на периметр окна + ширина импоста , умноженная на его высоту + ширина створки по периметру, умноженная на периметр. Приблизительно 0,87 м.кв. Величина зависит от выбранной серии деревянного окна.

  • Fос = 2,32 м . кв ;
  • F пер = 0,87 м . кв

Подставив значения в формулу, получим значение β:

Таким образом, коэффициент сопротивления оконной конструкции будет равен:

Такой показатель энергоэффективности подойдет только для южных регионов страны, Ростовской области и Краснодарского края.

Для большей части центральных областей при тех же показателях коэффициента сопротивления теплопередаче оконных рам и переплетов потребуется:

  • Использование более теплого стеклопакета, с заполнением обеих камер аргоном или другим инертным газом;
  • Применение двух энергосберегающих стекол;
  • Сборка стеклопакета на пластиковой дистанционной рамке для удаления краевого эффекта промерзания из-за использования дистанционных рамок из алюминия.

Неправильно выполненные при монтаже окон примыкания также серьезно увеличивают теплопотери.

Регламентирование коэффициента сопротивления передачи в зависимости от продолжительности отопительного сезона

Различная продолжительность отопительного сезона в зависимости от региональных климатических особенностей регламентирует необходимые показатели сопротивления теплопередаче для разных регионов.

При выборе оконных конструкций следует ориентироваться на значение коэффициента сопротивления теплопередаче, рекомендованное в СП 50.13330.2012 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» с учетом показателя градусо-суток отопительного периода (ГСОП).Кроме этого следует учитывать и влажностный режим эксплуатации помещения.

Проведя анализ формулы для определения теплоэффективности деревянных оконных конструкций, можно сделать вывод, что на потери тепла влияют:

  • Габаритные размеры окна и соотношение его светопрозрачной части и оконных рам, и переплетов;
  • Материал оконных рам, створок и его видимая ширина;
  • Тип стеклопакета;
  • Количество и расположение уплотнителей, для предотвращения утечки тепла через щели;
  • Качество утепляющих материалов, использованных при монтаже.

Примеры расчета теплопотерь

Пример 1. Расчет теплопотерь угловой комнаты на первом этаже

Характеристики комнаты:

  • размеры и площадь — 5 м х 3,2 м (16 м²)
  • высота потолка — 2,75 м
  • количество наружных стен — 2
  • материал и толщина наружных стен — обшитый гипсокартонном и оклеенный обоями брус толщиной 18 см
  • количество окон — 2, с двойным остеклением (высота — 1,6 м, ширина — 1 м)
  • полы — деревянные утепленные, снизу подвал
  • выше — чердачное перекрытие
  • расчетная температура снаружи — -30 °С
  • требуемая температура в комнате — +20 °С

Сначала рассчитываем площади теплоотдающих поверхностей.

  1. Площадь наружных стен без учет окон (Sстен): (5+3,2)х2,7-2х1х1,6 = 18,94 м².
  2. Площадь окон (Sокон): 2х1х1,6 = 3,2 м².
  3. Площадь пола (Sпола): 5х3,2 = 16 м².
  4. Площадь потолка (Sпотолка): 5х3,2 = 16 м².

Площадь внутренних перегородок и дверей не участвуют в расчете, поскольку по обеим их сторонам температура одинакова и тепло через них не уходит.

Далее вычисляем потери тепла Q каждой из поверхностей:
Qстен = 18,94х89 = 1686 Вт,
Qокон = 3,2х135 = 432 Вт,
Qпола = 16х26 = 416 Вт,
Qпотолка = 16х35 = 560 Вт.

Итого общие тепловые потери комнаты Qсуммарные составят 3094 Вт.

Заметьте, что больше тепла уходит через стены, чем через потолок, полы и окна.
Результат расчета показывает тепловые потери комнаты в наиболее морозные дни года (температура -30 C°). Очевидно, что чем на улице теплее, тем меньше тепла уйдет из комнаты.

Пример 2. Расчет теплопотерь комнаты под крышей

Характеристики комнаты:

  • этаж — верхний,
  • площадь — 16 м² (3,8х4,2)
  • высота потолка — 2,4 м
  • наружные стены:
  • два ската крыши (шифер, сплошная обрешетка, слой минваты толщиной 10 см, вагонка)
  • фронтоны (обшитый вагонкой брус толщиной 10 см)
  • боковые перегородки (каркасная стена с керамзитовым заполнением 10 см)
  • окна – 4 с двойным остеклением (по 2 на каждом фронтоне), высотой 1,6 м и шириной 1 м
  • расчетная температура снаружи — –30°С,
  • требуемая температура в комнате — +20°С.

Рассчитываем площади теплоотдающих поверхностей:

  1. Площадь торцевых наружных стен за вычетом окон: Sторцевых стен = 2х(2,4х3,8-0,9х0,6-2х1,6х0,8) = 12 м².
  2. Площадь скатов крыши, ограничивающих комнату: Sскатов.стен = 2х1,0х4,2 = 8,4 м².
  3. Площадь боковых перегородок: Sбоковых перегородок = 2х1,5х4,2 = 12,6 м².
  4. Площадь окон: Sокон = 4х1,6х1,0 = 6,4 м².
  5. Площадь потолка: Sпотолка = 2,6х4,2 = 10,92 м².

Теперь рассчитаем теплопотери этих поверхностей, но при этом нужно учесть, что под полом комнаты находится теплое помещение, поэтому тепло через него не уходит. Тепловые потери потолка и стен считаем как для угловых помещений, а для потолка и боковых перегородок вводим коэффициент 70%, т.к. за ними расположены неотапливаемые помещения.

Читать еще:  Наличники на окна внутри деревянного дома

Qторцевых стен = 12х89 = 1068 Вт
Qскатов.стен = 8,4х142 = 1193 Вт
Qбоковых перегородок = 12,6х126х0,7 = 1111 Вт
Qокон = 6,4х135 = 864 Вт
Qпотолка = 10,92х35х0,7 = 268 Вт.

В итоге суммарные теплопотери комнаты составляют: Qсуммарные = 4504 Вт.

Итак, мы видим, что теплая комната на первом этаже теряет (либо потребляет) существенно меньше тепла, чем комната под крышей с тонкими стенками и большой площадью остекления. Чтобы сделать такое помещение пригодным для проживания зимой, нужно в первую очередь утеплить стены, боковые перегородки и окна. Любая ограждающая конструкция может быть представлена в виде многослойной стены, у которой каждый слой имеет свое тепловое сопротивление и свое сопротивление прохождению воздуха. Сложив тепловое сопротивление всех слоев, получим тепловое сопротивление всей стены. Также суммируя сопротивление прохождению воздуха всех слоев, мы сможем понять, как дышит стена. Идеальная стена из бруса должна быть эквивалентна стене из бруса толщиной 15 – 20 см.

Теплопоступления от солнечного излучения через остекленные проемы

Тепло солнечного излучения может значительно увеличивать теплопоступление в здание (например, в магазине с витринами). В помещение передается до 90% солнечного тепла, и лишь небольшая часть отражается стеклами. Наиболее интенсивно тепло излучения поступает летом, в ясную погоду.

Теплопоступление излучения учитывается в тепловом балансе здания только для летнего и переходного времени, когда наружная температура превышает +10 градусов.

Поступление тепла солнечного излучения зависит от следующих факторов:

  • Рода и структуры материалов ограждения;
  • Состояния поверхности (например, через грязное стекло пройдет меньше излучения);
  • Угла, под которым солнечные лучи падают на поверхность;
  • Ориентации помещения по сторонам света (теплопоступления от радиации через окна, выходящие на север, вообще не учитываются).

За расчетную величину теплопоступлений от излучения принимается большая из двух величин:

  1. тепло, поступающее через остекленную поверхность той из стен, которая наиболее выгодно расположена относительно поступления тепла или имеющей максимальную световую поверхность
  2. 70% от тепла, поступающего через остекленные поверхности двух перпендикулярных стен помещения.

Если нужно уменьшить теплопоступления от солнечной радиации, рекомендуется принимать следующие меры:

  • ориентировать помещения окнами на север
  • делать минимальное количество световых проемов
  • применять защиту от солнечных лучей: двойное остекление, побелку стекол, устройство штор, жалюзи и т.д.

При использовании комплексной защиты от солнца теплопоступления от излучения можно сократить практически вдвое, и мощность требуемой холодильной установки уменьшится на 10-15%.

Энергосберегающие стёкла

Для уменьшения теплоотдачи путем инфракрасного излучения разработаны энергосберегающие стекла. Часто их называют теплосберегающими, селективными, низкоэмиссионными. Это обозначает низкую теплопроводность, защиту от теплопотерь.

Тонированное стекло для окна

Качества достигаются тем, что для производства используются высококачественные листы, отливаемые в горизонтальные формы. По сравнению с вытягиваемыми из расплава вертикально, они более оптически чистые, однородные, прозрачные. После полировки лист помещают в камеру, где наносят тончайший слой оксида металла, полимерные соединения. По различию в нюансах изготовления, выделяют виды с «твердым», «мягким» покрытиями.

Ударопрочное стекло для окна

К — стекло (твёрдое покрытие)

Материал с твердым покрытием называют К—стекло. Разработано первым, более дорогое в производстве. Слой металла наносится во время отлива листа. Используют соединения олова. Преимущество материала — защита от теплопотерь, высокая механическая прочность, стойкость металлического включения к износу. Можно применять в однокамерных пакетах.

I—стекло (мягкое покрытие)

Отличается большей степенью снижения теплопотерь, дешевле. Минус — низкая прочность покрытия (соединения серебра, сложные органические полимеры). Материал используют в двухкамерных пакетах. Помещают в середину конструкции. I—стекло более распространено, чем его аналог — К—стекло.

Шумоизоляционное стекло для окна

Большие теплопотери дома? Как их снизить?

Зачастую владельцам частного жилья приходится сталкиваться с проблемой повышенных теплопотерь. Несмотря на то, что все расчеты были произведены соответственно нормативной документации, тепла коттеджа всегда не хватает. Это может быть связано с огрехами, допущенными при строительстве дома, установке стеклопакетов, системы кондиционирования, утепления стен.

Чаще всего причиной утечки тепла коттеджа может стать:

  • поврежденный во время монтажа или неправильно закрепленный утеплитель;
  • неэффективная работа радиаторов (радиаторы слишком близко расположены к стене, нагревают ограждающую перегородку);
  • проникновение холода через монтажные отверстия кондиционера или люки;
  • некачественно заделанные кладочные швы;
  • близкая укладка теплых полов к стене;
  • некачественный монтаж стеклопакетов.

Выявить подобные дефекты можно посредством термограммы. Термограмма показывает, какие участки ограждающей перегородки нагреваются сильнее, соответственно отдают больше тепла в окружающую среду.

Чтобы избежать подобных проблем, важно позаботиться о качестве монтажных работ, утепления коттеджа этапа строительства дома. Выбор материалов утепления, стеклопакетов, систем кондиционирования, радиаторов, систем теплых полов также определяет дальнейший уровень теплопотерь. Экономия строительных материалов может впоследствии стать причиной переплат на энергоресурсы.

Сокращению теплопотерь может способствовать правильно составленный архитектурный проект дома. Считается, что отапливать одноэтажный дом простой геометрии, ограниченным количеством углов — экономичнее. Также способствует экономии наличие рольставней окон, остекление южной стороны.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector