Enkel beregning av varmetap i bygninger. Isolering av huset
Enhver konstruksjon av et hus begynner med å tegne et husprosjekt. Allerede på dette stadiet bør du tenke på å isolere hjemmet ditt, fordi... det er ingen bygninger og hus med null varmetap vi betaler for kald vinter, V fyringssesongen. Derfor er det nødvendig å isolere huset ute og inne, under hensyntagen til anbefalingene fra designerne.
Hva og hvorfor isolere?
Under byggingen av hus er det mange som ikke vet, og innser ikke engang at i et privat hus bygget, i løpet av fyringssesongen, vil opptil 70% av varmen bli brukt på oppvarming av gaten.
Lurer på å spare familiebudsjett og problemet med hjemmeisolering, lurer mange på: hva og hvordan isolere ?
Dette spørsmålet er veldig enkelt å svare på. Det er nok å se på skjermen til en termisk kamera om vinteren, og du vil umiddelbart se gjennom hvilke strukturelle elementer varme slipper ut i atmosfæren.
Hvis du ikke har en slik enhet, spiller det ingen rolle, nedenfor vil vi beskrive statistiske data som viser hvor og i hvilken prosentandel varmen forlater huset, og også legge ut en video av et termisk bilde fra et ekte prosjekt.
Ved isolering av et hus Det er viktig å forstå at varme slipper ut ikke bare gjennom gulv og tak, vegger og fundament, men også gjennom gamle vinduer og dører som må skiftes ut eller isoleres i den kalde årstiden.
Fordeling av varmetap i huset
Alle eksperter anbefaler implementering isolering av private hus
, leiligheter og produksjonslokaler, ikke bare fra utsiden, men også fra innsiden. Hvis dette ikke gjøres, vil den "kjære" varmen til oss, i den kalde årstiden, ganske enkelt raskt forsvinne i ingensteds.
Basert på statistikk og data fra eksperter, ifølge hvilke, hvis de viktigste varmelekkasjene blir identifisert og eliminert, vil det være mulig å spare 30% eller mer på oppvarming om vinteren.
Så la oss finne ut i hvilke retninger og i hvilken prosentandel varmen vår forlater huset.
De fleste store tap varme oppstår gjennom:
Varmetap gjennom tak og tak
Som kjent, varm luft stiger alltid til toppen, så det varmer opp det uisolerte taket på huset og taket, som 25 % av varmen vår lekker gjennom.
Å produsere hustakisolasjon og redusere varmetapet til et minimum, må du bruke takisolasjon med en total tykkelse på 200 mm til 400 mm. Teknologien for isolering av taket på et hus kan sees ved å forstørre bildet til høyre.
Varmetap gjennom vegger
Mange vil nok stille spørsmålet: hvorfor er det mer varmetap gjennom husets uisolerte vegger (ca. 35%) enn gjennom husets uisolerte tak, fordi all den varme luften stiger til toppen?
Det er veldig enkelt. For det første er arealet av veggene mye større enn arealet av taket, og for det andre, forskjellige materialer har forskjellig varmeledningsevne. Derfor under bygging landsteder, først og fremst må du ta vare på isolering av husvegger. For dette formålet er isolasjon for vegger med en total tykkelse på 100 til 200 mm egnet.
Til riktig isolasjon vegger i huset må du ha kunnskap om teknologi og spesialverktøy. Veggisolasjonsteknologi murhus kan sees ved å forstørre bildet til høyre.
Varmetap gjennom gulv
Merkelig nok tar uisolerte gulv i et hus fra 10 til 15 % av varmen (tallet kan være høyere hvis huset ditt er bygget på påler). Dette på grunn av ventilasjonen under huset i kald periode vinter.
For å minimere varmetapet gjennom isolerte gulv i huset, kan du bruke isolasjon for gulv med en tykkelse på 50 til 100 mm. Dette vil være nok til å gå barbeint på gulvet i den kalde vintersesongen. Teknologien for isolering av gulv hjemme kan sees ved å forstørre bildet til høyre.
Varmetap gjennom vinduer
Windows- kanskje er dette selve elementet som er nesten umulig å isolere, fordi... da vil huset se ut som et fangehull. Det eneste som kan gjøres for å redusere varmetapet med inntil 10 % er å redusere antall vinduer i designet, isolere bakkene og installere minst doble vinduer.
Varmetap gjennom dører
Det siste elementet i utformingen av et hus som opptil 15% av varmen slipper ut gjennom, er dørene. Dette skyldes den konstante åpningen av inngangsdørene, gjennom hvilke varme hele tiden slipper ut. Til redusere varmetapet gjennom dører til et minimum, anbefales det å sette doble dører, komprimer dem tetningsgummi og installere termiske gardiner.
Fordeler med et isolert hus
- Kostnadsdekning i første fyringssesong
- Sparer på klimaanlegg og oppvarming hjemme
- Avkjølt innendørs om sommeren
- Utmerket tilleggslydisolering av vegger og tak og gulv
- Beskyttelse av huskonstruksjoner mot ødeleggelse
- Økt innendørs komfort
- Det vil være mulig å skru på varmen mye senere
Resultater for isolering av et privat hus
Det er veldig lønnsomt å isolere et hus , og i de fleste tilfeller er det til og med nødvendig, fordi dette skyldes et stort antall fordeler fremfor ikke-isolerte hus, og lar deg spare familiebudsjettet.
Etter å ha utført ekstern og innvendig isolasjon hjem, ditt privat hus vil bli som en termos. Varme slipper ikke ut av det om vinteren og varme kommer ikke inn om sommeren, og alle kostnader for fullstendig isolering av fasade og tak, kjeller og fundament vil være tjent inn i løpet av én fyringssesong.
Til optimalt valg isolasjon til hjemmet , anbefaler vi at du leser vår artikkel: Hovedtyper av isolasjon for hjemmet, som diskuterer i detalj hovedtyper av isolasjon som brukes til å isolere et privat hjem ute og inne, deres fordeler og ulemper.
Video: Ekte prosjekt - hvor blir det av varmen i huset?
Ikke alle materialer som brukes i konstruksjon er i stand til å gi det nødvendige nivået av varmebevaring for et privat hjem. Det er konstant varmelekkasje gjennom vegger, tak, gulv og vindusåpninger. Ved å bruke et termisk kamera for å finne ut hvilke elementer i en bygnings struktur som er de "svake leddene", gjennom omfattende eller fragmentert isolasjon, kan du redusere varmetapet betydelig i et privat hjem.
Isoler vinduene
Isolering av husvinduer utføres oftest av Svensk teknologi hva er alt til for vinduskarmer fjernet fra rammene, velges et spor langs omkretsen av rammen med en freser, i hvilken en rørformet silikonforsegling (med en diameter på 2 til 7 mm) er satt inn - dette lar deg forsegle vinduskantene pålitelig. Små sprekker i karmer, mellomrom mellom glassenhet og karm fylles med fugemasse etter forvask, rengjøring og tørking av vinduene.
Vindusisolering kan også gjøres ved hjelp av varmebesparende film, som festes til vinduet ved hjelp av en selvklebende stripe. vinduskarm. Ved å slippe lys inn i rommet, skjermer filmen pålitelig varmestrømmer på grunn av metallisert belegg, og returnerer omtrent 60 % av varmen tilbake til rommet. Betydelig varmetap gjennom vinduer er ofte forbundet med brudd på karmgeometrien, hull mellom karmen og skråningene, hengende og skjeve rammeverk, funksjon av dårlig kvalitet på beslagene - for å eliminere disse problemene, kreves kvalifisert justering eller reparasjon av vinduer .
Isoler veggene
Det mest betydelige varmetapet - omtrent 40% - skjer gjennom veggene i bygninger, så gjennomtenkt isolasjon av hovedveggene til et privat hus vil radikalt forbedre sine varmebesparende parametere. Veggisolering kan gjøres fra innsiden eller/og utsiden - metoden for isolering avhenger av materialet som brukes i konstruksjonen av huset. Mur- og skumbetonghus er oftest isolert fra utsiden, men varmeisolasjonen kan også legges fra innsiden av disse byggene. Trehus nesten aldri isolere fra utsiden innvendige rom, for å unngå drivhuseffekten i rommene. Utsiden av husene er isolert fra tømmer, noen ganger fra tømmerstokker.
Isolering av veggene i et hus kan gjøres ved å bruke "våt" eller gardin fasade- Hovedforskjellen mellom disse metodene er installasjonsprinsippet fasadekledning. Når du arrangerer en "våt" fasade, festes en tett termisk isolator (ekspandert polystyren, polystyrenskum) til veggen, og deretter utføres dekorativ etterbehandling ved hjelp av limblandinger. Når du installerer en hengende fasade, etter installasjon av isolasjonen (mineral- eller glassull), installeres kappen, og deretter festes kledningsmodulene i profilene. Nødvendig element Veggenes "pai" er en dampbarrierefilm, som fjerner kondens fra isolasjonslaget, beskytter det mot å bli vått og forhindrer tap av isolasjonsegenskaper.
Isoler taket
Taket på et hus er en annen overflate gjennom hvilken varme hele tiden slipper ut av huset. Avhengig av materialet som brukes til å konstruere takdekket, kan taket være mer eller mindre varmt. Kapital isolasjon vanligvis krever metalltak fra korrugerte plater og metallfliser. Tak laget av ondulin, fleksible og keramiske fliser har lav varmeledningsevne, så den isolerende "paien" for dem kan være tynnere enn for metall. I likhet med teknologien for isolering av andre overflater av huset, må en dampsperre inkluderes i takets "pai", og for effektiv ventilasjon av undertaksrommet er det gitt en eller to ventilasjonsåpninger.
Isoler gulvet
I motsetning til vegger og vindusåpninger, varmelekkasje gjennom gulvet i et privat hus er liten - omtrent 10%, og hvis isolasjon er installert, vil den reduseres til et minimum. Det samme isoporskum, isopor eller mineralull brukes som isolasjon til gulv, men det er også mulig å bruke ekspandert leire, skumbetong, sement-barberblandinger og torvmatter. Et ekstra isolerende tiltak i landsted Installasjon av gulvvarme kan være mulig: vann, kabel eller infrarød.
I likhet med isolering av vegger og tak, er en obligatorisk komponent i gulv-"paien" dampsperremembran, som skjermer fuktighetsmettet damp som lekker fra indre rom hjemme utenfor. Dermed er det varmeisolerende laget pålitelig beskyttet mot å bli vått.
For å forhindre at hjemmet ditt viser seg å være en bunnløs grop for oppvarmingskostnader, foreslår vi at du studerer de grunnleggende områdene innen termisk ingeniørforskning og beregningsmetodikk. Uten foreløpig beregning termisk permeabilitet og fuktakkumulering, hele essensen av boligbygging går tapt.
Fysikk av termiske prosesser
Ulike områder av fysikk har mange likheter i beskrivelsen av fenomenene de studerer. Det samme gjelder i termisk konstruksjon: prinsippene som beskriver termodynamiske systemer gjenspeiler tydelig grunnprinsippene for elektromagnetisme, hydrodynamikk og klassisk mekanikk. Tross alt, vi snakker om å beskrive den samme verden, så det er ikke overraskende at modeller fysiske prosesser preget av noen generelle funksjoner på mange forskningsområder.
Essensen av termiske fenomener er lett å forstå. Temperaturen til et legeme eller graden av dets oppvarming er ikke annet enn et mål på intensiteten til vibrasjonene til de elementære partiklene som denne kroppen består av. Det er klart, når to partikler kolliderer, vil den med høyere energinivå overføre energi til partikkelen med lavere energi, men aldri omvendt. Dette er imidlertid ikke den eneste måten for energioverføring er også mulig gjennom termisk strålingskvanta. I dette tilfellet er det grunnleggende prinsippet nødvendigvis bevart: et kvante som sendes ut av et mindre oppvarmet atom er ikke i stand til å overføre energi til et varmere elementær partikkel. Det reflekteres ganske enkelt fra det og forsvinner enten sporløst, eller overfører energien til et annet atom med mindre energi.
Det som er bra med termodynamikk er at prosessene som skjer i den er helt klare og kan tolkes under dekke av ulike modeller. Det viktigste er å overholde grunnleggende postulater, som loven om energioverføring og termodynamisk likevekt. Så hvis forståelsen din samsvarer med disse reglene, vil du lett forstå metoden for termiske beregninger innvendig og utvendig.
Konsept for varmeoverføringsmotstand
Et materiales evne til å overføre varme kalles termisk ledningsevne. Generelt er det alltid høyere enn høyere tetthet stoffet og jo bedre strukturen er tilpasset til å overføre kinetiske vibrasjoner.
En mengde omvendt proporsjonal med termisk ledningsevne er termisk motstand. Hvert materiale har denne egenskapen unike verdier avhengig av struktur, form og en rekke andre faktorer. For eksempel kan effektiviteten av varmeoverføring i tykkelsen av materialer og i sonen for deres kontakt med andre medier variere, spesielt hvis det er minst et minimalt lag av stoff mellom materialene i den andre aggregeringstilstand. Termisk motstand kvantifiseres som temperaturforskjellen delt på effekten varmestrøm:
Rt = (T 2 - T 1) / P
- R t—seksjonens termiske motstand, K/W;
- T 2 — temperaturen på begynnelsen av seksjonen, K;
- T 1 — temperaturen på enden av seksjonen, K;
- P—varmestrøm, W.
I sammenheng med varmetapsberegninger spiller termisk motstand en avgjørende rolle. Enhver omsluttende struktur kan representeres som en planparallell barriere i varmestrømmens vei. Dens totale termiske motstand er summen av motstandene til hvert lag, mens alle skilleveggene er lagt til en romlig struktur, som faktisk er en bygning.
R t = l / (λ·S)
- R t — termisk motstand av kretsseksjonen, K/W;
- l er lengden på den termiske kretsseksjonen, m;
- λ—varmeledningskoeffisient for materialet, W/(m K);
- S - område tverrsnitt tomt, m 2.
Faktorer som påvirker varmetapet
Termiske prosesser korrelerer godt med elektriske prosesser: Spenningens rolle er temperaturforskjellen, varmestrømmen kan betraktes som strøm, men for motstand trenger du ikke engang å komme opp med ditt eget begrep. Begrepet minste motstand, som dukker opp i varmeteknikk som kuldebroer, er også helt sant.
Hvis vi vurderer et vilkårlig materiale i tverrsnitt, er det ganske enkelt å etablere varmestrømningsbanen både på mikro- og makronivå. Som den første modellen vi tar betongvegg, hvor, på grunn av teknologisk nødvendighet, gjennom fester er laget med stålstenger med vilkårlig tverrsnitt. Stål leder varme noe bedre enn betong, så vi kan skille tre hovedvarmestrømmer:
- gjennom betongtykkelsen
- gjennom stålstenger
- fra stålstenger til betong
Den siste varmestrømmodellen er den mest interessante. Siden stålstangen varmes opp raskere, vil det nærmere utsiden av veggen være en temperaturforskjell mellom de to materialene. Dermed "pumper" stålet ikke bare varme utover på egen hånd, det øker også den termiske ledningsevnen til de tilstøtende betongmassene.
I porøse medier termiske prosesser gå frem på lignende måte. Nesten alt byggematerialer består av en forgrenet vev fast, mellomrommet mellom som er fylt med luft. Dermed er hovedlederen av varme et solid, tett materiale, men på grunn av sin komplekse struktur viser banen langs hvilken varme sprer seg å være større enn tverrsnittet. Dermed er den andre faktoren som bestemmer termisk motstand heterogeniteten til hvert lag og den omsluttende strukturen som helhet.
Den tredje faktoren som påvirker varmeledningsevnen er akkumulering av fuktighet i porene. Vann har en termisk motstand 20-25 ganger lavere enn luftens, så hvis det fyller porene, blir den totale varmeledningsevnen til materialet enda høyere enn hvis det ikke var noen porer i det hele tatt. Når vannet fryser, blir situasjonen enda verre: varmeledningsevnen kan øke opptil 80 ganger. Kilden til fuktighet er vanligvis romluft og nedbør. Følgelig er de tre hovedmetodene for å bekjempe dette fenomenet ekstern vanntetting vegger, bruk av dampsperrer og beregning av fuktakkumulering, som må utføres parallelt med prediksjon av varmetap.
Differensierte beregningsopplegg
Den enkleste måten å bestemme mengden varmetap fra en bygning på er å summere varmestrømverdiene gjennom strukturene som utgjør bygningen. Denne teknikken tar fullt ut forskjellen i strukturen til forskjellige materialer, så vel som spesifikasjonene til varmestrømmen gjennom dem og ved kryssene mellom et plan til et annet. Denne dikotomiske tilnærmingen forenkler oppgaven i stor grad, fordi forskjellige omsluttende strukturer kan variere betydelig i utformingen av termiske beskyttelsessystemer. Følgelig, med en egen studie er det lettere å bestemme mengden varmetap, fordi for dette formålet er det ulike måter beregninger:
- For vegger er varmelekkasjer kvantitativt like totalt areal, multiplisert med forholdet mellom temperaturforskjellen og den termiske motstanden. I dette tilfellet er det nødvendig å ta hensyn til orienteringen av veggene til kardinalpunktene for å ta hensyn til deres oppvarming på dagtid, samt ventilasjon bygningskonstruksjoner.
- For gulv er teknikken den samme, men den tar hensyn til tilstedeværelsen loftsplass og dens virkemåte. Også for romtemperatur en verdi på 3-5 °C høyere aksepteres, den beregnede fuktigheten økes også med 5-10 %.
- Varmetap gjennom gulvet beregnes sonalt, og beskriver sonene rundt bygningens omkrets. Dette skyldes at temperaturen på jorda under gulvet er høyere i midten av bygget sammenlignet med fundamentdelen.
- Varmestrømmen gjennom glasset bestemmes av passdataene til vinduene, du må også ta hensyn til typen tilkobling av vinduene til veggene og bakkens dybde.
Q = S (Δ T / R t)
- Q - varmetap, W;
- S—veggareal, m2;
- ΔT—temperaturforskjell i og utenfor rommet, ° C;
- R t - varmeoverføringsmotstand, m 2 °C/W.
Regneeksempel
Før vi går videre til demonstrasjonseksemplet, la oss svare på det siste spørsmålet: hvordan beregne den integrerte termiske motstanden til komplekse flerlagsstrukturer riktig? Dette kan selvfølgelig gjøres manuelt, heldigvis, moderne konstruksjon Ikke mange typer brukes bærende fundamenter og isolasjonssystemer. Ta imidlertid hensyn til tilstedeværelsen dekorativ etterbehandling, interiør og fasadepuss, så vel som påvirkningen av alle forbigående prosesser og andre faktorer er ganske kompleks, det er bedre å bruke automatiserte beregninger. En av de beste nettressursene for slike oppgaver er smartcalc.ru, som i tillegg lager et diagram over duggpunktforskyvning avhengig av klimatiske forhold.
La oss for eksempel ta en vilkårlig bygning, etter å ha studert beskrivelsen som leseren vil kunne bedømme settet med innledende data som er nødvendige for beregningen. Tilgjengelig en-etasjes hus korrekt rektangulær form mål 8,5x10 m og takhøyde 3,1 m, plassert i Leningrad-regionen. Huset har uisolert gulv på grunn med plater på bjelkelag med luftespalte, etasjehøyden er 0,15 m høyere enn bakkenivå på tomten. Veggmaterialet er en slaggmonolit 42 cm tykk med innvendig sement-kalkpuss opptil 30 mm tykk og utvendig slaggsement-"pels"-puss opptil 50 mm tykk. Totalt glassareal er 9,5 m2, brukt som vinduer doble vinduer i en varmebesparende profil med et gjennomsnitt termisk motstand 0,32 m 2 °C/W. Overlappingen er laget på trebjelker: bunnen er pusset over shingel, fylt med masovnslagg og dekket med en leiremasse på toppen, og et kaldloft over taket. Oppgaven med å beregne varmetap er å danne et termisk beskyttelsessystem for vegger.
Det første trinnet er å bestemme varmetapet gjennom gulvet. Siden deres andel i den totale varmeavgangen er den minste, og også pga stort antall variabler (tetthet og type jord, frysedybde, fundamentets massivitet, etc.), er beregningen av varmetapet utført ved å bruke en forenklet metode ved å bruke den reduserte varmeoverføringsmotstanden. Langs omkretsen av bygningen, med start fra kontaktlinjen med bakken, er fire soner beskrevet - omkransende striper 2 meter brede. For hver sone tas dens egen verdi av den reduserte varmeoverføringsmotstanden. I vårt tilfelle er det tre soner med et areal på 74, 26 og 1 m2. Ikke bli forvirret av det totale arealet av sonene, som er 16 m2 større enn bygningens areal, er den doble omberegningen av de kryssende stripene i den første sonen i hjørnene; varmetapet er betydelig høyere sammenlignet med områder langs veggene. Ved å bruke varmeoverføringsmotstandsverdier på 2,1, 4,3 og 8,6 m 2 °C/W for sone én til tre, bestemmer vi varmestrømmen gjennom hver sone: henholdsvis 1,23, 0,21 og 0,05 kW.
Vegger
Ved å bruke data om terrenget, samt materialene og tykkelsen på lagene som danner veggene, må du fylle ut de aktuelle feltene på smartcalc.ru-tjenesten nevnt ovenfor. I følge beregningsresultatene viser varmeoverføringsmotstanden seg å være 1,13 m 2 °C/W, og varmestrømmen gjennom veggen er 18,48 W per kvadratmeter. Med en total veggflate (minus glass) på 105,2 m2 er det totale varmetapet gjennom veggene 1,95 kW/t. I dette tilfellet vil varmetapet gjennom vinduene være 1,05 kW.
Tak og taktekking
Beregning av varmetap gjennom loftsetasjen kan også utføres i nettkalkulatoren ved å velge ønsket type omsluttende strukturer. Som et resultat er varmeoverføringsmotstanden til taket 0,66 m 2 °C/W, og varmetapet er 31,6 W per kvadratmeter, det vil si 2,7 kW fra hele området til den omsluttende strukturen.
Totalt totalt varmetap ifølge beregninger er 7,2 kWh. Gitt den ganske lave kvaliteten på byggets konstruksjon, er dette tallet åpenbart mye lavere enn det virkelige. Faktisk er en slik beregning idealisert den tar ikke hensyn til spesielle koeffisienter, luftstrøm, konveksjonskomponenten for varmeoverføring, tap gjennom ventilasjon og inngangsdører. Faktisk, på grunn av dårlig kvalitetsinstallasjon av vinduer, mangel på beskyttelse ved krysset mellom taket og mauerlat og dårlig vanntetting av veggene fra fundamentet, kan reelle varmetap være 2 eller til og med 3 ganger større enn beregnet. Men selv grunnleggende termiske ingeniørstudier hjelper til med å avgjøre om designene til huset som bygges vil samsvare sanitære standarder i det minste til en første tilnærming.
Til slutt, la oss gi en viktig anbefaling: Hvis du virkelig ønsker å få en fullstendig forståelse av den termiske fysikken til en bestemt bygning, må du bruke en forståelse av prinsippene beskrevet i denne oversikten og faglitteraturen. For eksempel kan en veldig god hjelp i denne saken være referanseguide Elena Malyavina "Varmetap av en bygning", hvor spesifikasjonene til varmetekniske prosesser er forklart i detalj, koblinger er gitt til de nødvendige reguleringsdokumenter, samt eksempler på beregninger og all nødvendig bakgrunnsinformasjon.
Valg av termisk isolasjon, muligheter for isolering av vegger, tak og andre omsluttende konstruksjoner er en vanskelig oppgave for de fleste kundeutviklere. Det er for mange motstridende problemer å løse på en gang. Denne siden vil hjelpe deg å finne ut av alt.
For tiden har varmebevaring av energiressurser blitt av stor betydning. I følge SNiP 23/02/2003 " Termisk beskyttelse bygninger", bestemmes varmeoverføringsmotstanden ved å bruke en av to alternative tilnærminger:
- foreskrivende ( regulatoriske krav presentert for individuelle elementer termisk beskyttelse av bygningen: yttervegger, gulv over uoppvarmede rom, belegg og loftsgulv, vinduer, inngangsdører osv.)
- forbruker (varmeoverføringsmotstanden til gjerdet kan reduseres i forhold til det foreskrevne nivået, forutsatt at designet spesifikt forbruk termisk energi for oppvarming av bygningen er under standard).
Hygienekrav skal til enhver tid oppfylles.
Disse inkluderer
Kravet om at forskjellen mellom temperaturene på den indre luften og på overflaten av de omsluttende strukturene ikke overstiger tillatte verdier. Maksimum gyldige verdier forskjell for yttervegg 4°C, for belegg og loftsetasje 3°C og for tildekking av kjellere og krypkjeller 2°C.
Kravet om at temperaturen skal være på indre overflate gjerdet var over duggpunktstemperaturen.
For Moskva og dens region er den nødvendige termiske motstanden til veggen i henhold til forbrukertilnærmingen 1,97 °C m. sq./W, og i henhold til den foreskrivende tilnærmingen:
- for hjem fast bosted 3,13 °С m. kvm/W,
- for administrativt og annet offentlige bygninger inkl. bygninger for sesongbolig 2,55 °С m. kvm/W.
Tabell over tykkelser og termisk motstand av materialer for forholdene i Moskva og dens region.
| Navn på veggmateriale | Veggtykkelse og tilsvarende termisk motstand | Nødvendig tykkelse i henhold til forbrukerens tilnærming (R=1,97 °C m2/W) og en preskriptiv tilnærming (R=3,13 °C m2/W) |
|---|---|---|
| Solid teglstein av massiv leire (tetthet 1600 kg/m3) | 510 mm (to klosser), R=0,73 °С m. kvm/W | 1380 mm 2190 mm |
| Ekspandert leirebetong (densitet 1200 kg/m3) | 300 mm, R=0,58 °С m. kvm/W | 1025 mm 1630 mm |
| Trebjelke | 150 mm, R=0,83 °С m. kvm/W | 355 mm 565 mm |
| Treskjold med fylling mineralull(tykkelse på indre og utvendig kledning fra 25 mm plater) | 150 mm, R=1,84 °С m. kvm/W | 160 mm 235 mm |
Tabell over nødvendig varmeoverføringsmotstand til omsluttende strukturer i hus i Moskva-regionen.
| Yttervegg | Vindu, balkongdør | Belegg og gulv | Loftsgulv og gulv over uoppvarmede kjellere | Inngangsdør |
|---|---|---|---|---|
| Vedpreskriptiv tilnærming | ||||
| 3,13 | 0,54 | 3,74 | 3,30 | 0,83 |
| I henhold til forbrukernes tilnærming | ||||
| 1,97 | 0,51 | 4,67 | 4,12 | 0,79 |
Fra disse tabellene er det klart at flertallet av forstadsboliger i Moskva-regionen ikke oppfyller kravene til varmebevaring, mens selv forbrukertilnærmingen ikke blir observert i mange nybygde bygninger.
Derfor, ved å velge en kjele eller varmeenheter kun i henhold til evnen til å varme opp et bestemt område som er angitt i dokumentasjonen deres, hevder du at huset ditt ble bygget med strenge hensyn til kravene i SNiP 23/02/2003.
Konklusjonen følger av materialet ovenfor. Til det riktige valget kraften til kjelen og oppvarmingsenheter, er det nødvendig å beregne det reelle varmetapet til lokalene til hjemmet ditt.
Nedenfor viser vi en enkel metode for å beregne varmetapet til boligen din.
Huset mister varme gjennom vegg, tak, kraftige varmeutslipp kommer gjennom vinduene, varme går også ned i bakken, betydelige varmetap kan oppstå gjennom ventilasjon.
Varmetap avhenger hovedsakelig av:
- temperaturforskjeller i huset og ute (jo større forskjellen er, jo høyere tap er det)
- varmeisolerende egenskaper til vegger, vinduer, tak, belegg (eller, som de sier, omsluttende strukturer).
Omsluttende strukturer motstår varmelekkasje, derfor vurderes deres varmebeskyttende egenskaper ved en verdi som kalles varmeoverføringsmotstand.
Varmeoverføringsmotstand viser hvor mye varme som går tapt gjennom kvadratmeter omsluttende struktur ved en gitt temperaturforskjell. Vi kan også si omvendt hvilken temperaturforskjell som vil oppstå under passasjen et visst beløp varme per kvadratmeter gjerde.
hvor q er mengden varme tapt per kvadratmeter av den omsluttende overflaten. Det måles i watt per kvadratmeter (W/m2); ΔT er forskjellen mellom temperaturen ute og i rommet (°C) og R er varmeoverføringsmotstanden (°C/W/m2 eller °C·m2/W).
Når det gjelder en flerlagsstruktur, øker motstanden til lagene ganske enkelt. For eksempel er motstanden til en vegg laget av tre foret med murstein summen av tre motstander: murstein og trevegg Og luftspalte mellom dem:
R(totalt)= R(tre) + R(luft) + R(murstein).
Temperaturfordeling og luftgrenselag under varmeoverføring gjennom en vegg
Varmetapsberegninger utføres for den mest ugunstige perioden, som er den kaldeste og mest vindfulle uken i året.
Byggereferansebøker indikerer som regel den termiske motstanden til materialer basert på denne tilstanden og det klimatiske området (eller utetemperaturen) der hjemmet ditt ligger.
Bord- Varmeoverføringsmotstand for ulike materialer ved ΔT = 50 °C (T ekstern = -30 °C, T intern = 20 °C)
| Veggmateriale og tykkelse | Varmeoverføringsmotstand Rm, |
|---|---|
| Murvegg 3 klosser tykke (79 cm) 2,5 klosser tykk (67 cm) 2 klosser tykke (54 cm) 1 murstein tykk (25 cm) |
0,592 0,502 0,405 0,187 |
| Tømmerhus Ø 25 Ø 20 |
0,550 0,440 |
| Tømmerhus laget av tømmer 20 cm tykk |
0,806 0,353 |
| Rammevegg (brett + mineralull + brett) 20 cm |
0,703 |
| Skumbetongvegg 20 cm 30 cm |
0,476 0,709 |
| Puss på murstein, betong, skumbetong (2-3 cm) |
0,035 |
| Tak (loft) gulv | 1,43 |
| Tregulv | 1,85 |
| Dobbelt tredører | 0,21 |
Bord- Termisk tap av vinduer ulike design ved ΔT = 50 °C (T ekstern = -30 °C, T intern = 20 °C)
Note |
Som det fremgår av forrige tabell, kan moderne doble vinduer redusere varmetapet til et vindu med nesten det halve. For for eksempel ti vinduer på 1,0 m x 1,6 m vil besparelsen komme opp i en kilowatt, som gir 720 kilowattimer per måned.
For riktig valg av materialer og tykkelser på omsluttende strukturer, vil vi bruke denne informasjonen til et spesifikt eksempel.
Ved beregning av varmetap per kvm. meter er det to mengder involvert:
- temperaturforskjell ΔT,
- varmeoverføringsmotstand R.
La oss definere romtemperaturen som 20 °C, og ta utetemperaturen til -30 °C. Da vil temperaturforskjellen ΔT være lik 50 °C. Veggene er laget av tømmer 20 cm tykke, deretter R = 0,806 °C m. kvm/W.
Varmetap vil være 50 / 0,806 = 62 (W/m2).
For å forenkle beregninger av varmetap er varmetap gitt i byggeoppslagsverk ulike typer vegger, tak osv. for noen verdier for vinterlufttemperatur. Spesielt er det gitt forskjellige tall for hjørnerom(dette påvirkes av turbulensen i luften som sveller huset) og ikke-hjørne, og det er også tatt hensyn til det forskjellige termiske bildet for rommene i første og øvre etasje.
Bord- Spesifikt varmetap av bygningselementer (pr. 1 kvm langs veggenes indre kontur) avhengig av gjennomsnittstemperaturen for den kaldeste uken i året.
Note |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bord- Spesifikt varmetap av bygningselementer (per 1 kvm langs den indre konturen) avhengig av gjennomsnittstemperaturen for den kaldeste uken i året.
| Kjennetegn ved gjerdet | Utendørs temperatur, °C | Varmetap kW |
|---|---|---|
| Vindu med doble glass | -24 -26 -28 -30 |
117 126 131 135 |
| Massive tredører (doble) | -24 -26 -28 -30 |
204 219 228 234 |
| Loftsetasje | -24 -26 -28 -30 |
30 33 34 35 |
| Tregulv over kjeller | -24 -26 -28 -30 |
22 25 26 26 |
La oss vurdere et eksempel på beregning av varmetap på to forskjellige rom ett område ved hjelp av tabeller.
Eksempel 1.
Hjørnerom (første etasje)
Romegenskaper:
- første etasje,
- romareal - 16 kvm. (5x3,2),
- takhøyde - 2,75 m,
- yttervegger - to,
- materiale og tykkelse på ytterveggene - tømmer 18 cm tykt, dekket med gipsplater og dekket med tapet,
- vinduer - to (høyde 1,6 m, bredde 1,0 m) med doble vinduer,
- gulv - treisolert, kjeller under,
- over loftsetasjen,
- beregnet utetemperatur -30 °C,
- nødvendig romtemperatur +20 °C.
Areal av yttervegger unntatt vinduer:
S vegger (5+3,2)x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 kvm. m.
Vindusområde:
S vinduer = 2x1,0x1,6 = 3,2 kvm. m.
Gulvareal:
S etasje = 5x3,2 = 16 kvm. m.
Takområde:
Tak S = 5x3,2 = 16 kvm. m.
Kvadrat interne skillevegger deltar ikke i beregningen, siden varme ikke slipper ut gjennom dem - tross alt er temperaturen den samme på begge sider av skilleveggen. Det samme gjelder innerdøren.
La oss nå beregne varmetapet til hver overflate:
Q totalt = 3094 W.
Merk at mer varme slipper ut gjennom vegger enn gjennom vinduer, gulv og tak.
Beregningsresultatet viser varmetapet i rommet på de kaldeste (T omgivelsestemperatur = -30 °C) dagene i året. Naturligvis, jo varmere det er ute, jo mindre varme vil forlate rommet.
Eksempel 2
Rom under taket (loft)
Romegenskaper:
- øverste etasje,
- areal 16 kvm. (3,8 x 4,2),
- takhøyde 2,4 m,
- ytre vegger; to takskråninger (skifer, solid kappe, 10 cm mineralull, foring), gavler (10 cm tykt tømmer, dekket med foring) og sideskillevegger ( rammevegg med utvidet leirefylling 10 cm),
- vinduer - fire (to på hver gavl), 1,6 m høye og 1,0 m brede med doble vinduer,
- beregnet utetemperatur -30°C,
- nødvendig romtemperatur +20°C.
La oss beregne arealene til varmeoverføringsflater.
Areal av ytterveggene i enden unntatt vinduer:
S endevegg = 2x(2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 kvm. m.
Areal med takhellinger som grenser til rommet:
S skrå vegger = 2x1,0x4,2 = 8,4 kvm. m.
Område med sideskillevegger:
S sidebrenner = 2x1,5x4,2 = 12,6 kvm. m.
Vindusområde:
S vinduer = 4x1,6x1,0 = 6,4 kvm. m.
Takområde:
Tak S = 2,6x4,2 = 10,92 kvm. m.
La oss nå beregne varmetapene til disse overflatene, og ta hensyn til at varmen ikke slipper ut gjennom gulvet (rommet er varmt der). Vi beregner varmetap for vegger og tak som for hjørnerom, og for tak og sideskillevegger innfører vi en koeffisient på 70 prosent, siden bak dem er det uoppvarmede rom.
Det totale varmetapet i rommet vil være:
Q totalt = 4504 W.
Som vi ser, varmt rom første etasje mister (eller bruker) betydelig mindre varme enn loftsrom med tynne vegger og stort område innglassing.
For å gjøre et slikt rom egnet for vinterovernatting, må du først isolere veggene, sideskilleveggene og vinduene.
Enhver omsluttende struktur kan presenteres i form av en flerlags vegg, hvor hvert lag har sin egen termiske motstand og sin egen motstand mot luftpassasje. Legger vi sammen den termiske motstanden til alle lag, får vi den termiske motstanden til hele veggen. Ved å oppsummere motstanden mot luftpassasje i alle lag, vil vi også forstå hvordan veggen puster. Perfekt vegg laget av tømmer bør tilsvare en vegg av tømmer 15 - 20 cm tykk Tabellen nedenfor vil hjelpe med dette.
Bord- Motstand mot varmeoverføring og luftpassasje av forskjellige materialer ΔT = 40 ° C (T ekstern = -20 ° C, T intern = 20 ° C.)
| Vegglag | Tykkelse lag vegger | Motstand varmeoverføring av vegglaget | Motstand luftstrøm verdiløshet tilsvarende tømmervegg tykk (cm) |
|
|---|---|---|---|---|
| Ro, | Tilsvarende murstein murverk tykk (cm) |
|||
| Vanlig murverk leire murstein tykkelse: 12 cm |
12 25 50 75 |
0,15 0,3 0,65 1,0 |
12 25 50 75 |
6 12 24 36 |
| Murverk laget av ekspanderte leirebetongblokker 39 cm tykk med tetthet: 1000 kg/cu m |
39 |
1,0 0,65 0,45 |
75 50 34 |
17 23 26 |
| Skum porebetong 30 cm tykk tetthet: 300 kg/cu m |
30 |
2,5 1,5 0,9 |
190 110 70 |
7 10 13 |
| Tykk tømmervegg (furu) 10 cm |
10 15 20 |
0,6 0,9 1,2 |
45 68 90 |
10 15 20 |
For et objektivt bilde av varmetapet til hele huset, er det nødvendig å ta hensyn til det
- Varmetap ved kontakt av fundamentet med frossen mark Vanligvis tar de 15% av varmetapet gjennom veggene i første etasje (tar hensyn til kompleksiteten i beregningen).
- Varmetap knyttet til ventilasjon. Disse tapene er beregnet under hensyntagen byggeforskrifter(SNiP). Et boligbygg krever omtrent ett luftskifte i timen, det vil si i løpet av denne tiden er det nødvendig å levere samme volum frisk luft. Dermed er tap knyttet til ventilasjon litt mindre enn mengden varmetap som kan tilskrives de omsluttende konstruksjonene. Det viser seg at varmetapet gjennom vegger og glass kun er 40 %, og varmetapet gjennom ventilasjon er 50 %. I europeiske standarder for ventilasjon og veggisolasjon er forholdet mellom varmetap 30 % og 60 %.
- Hvis veggen "puster", som en vegg laget av tømmer eller stokker 15 - 20 cm tykk, kommer varmen tilbake. Dette lar deg redusere varmetapene med 30 %, så verdien av veggens termiske motstand oppnådd i beregningen bør multipliseres med 1,3 (eller varmetapene bør reduseres tilsvarende).
Ved å summere opp alt varmetapet hjemme vil du bestemme effekten til varmegeneratoren (kjelen) og varmeapparater nødvendig for komfortabel oppvarming av huset på de kaldeste og mest vindfulle dagene. Beregninger av denne typen vil også vise hvor det "svake leddet" er og hvordan man kan eliminere det ved hjelp av ekstra isolasjon.
Varmeforbruk kan også beregnes ved hjelp av aggregerte indikatorer. Altså, i en- og toetasjes hus som er lite isolert med utetemperatur-25 °C krever 213 W per kvadratmeter totalt areal, og ved -30 °C - 230 W. For godt isolerte hus er dette: ved -25 °C - 173 W per kvm. totalt areal, og ved -30 °C - 177 W.
- Kostnaden for termisk isolasjon i forhold til kostnaden for hele huset er betydelig liten, men under driften av bygningen er hovedkostnadene for oppvarming. Ikke i noe tilfelle bør du spare på termisk isolasjon, spesielt når komfortabel livsstil på store områder. Energiprisene rundt om i verden stiger stadig.
- Moderne byggematerialer har høyere termisk motstand enn tradisjonelle materialer. Dette lar deg gjøre vegger tynnere, noe som betyr billigere og lettere. Alt dette er bra, men tynne vegger har mindre varmekapasitet, det vil si at de lagrer varmen dårligere. Du må hele tiden varme det - veggene varmes raskt opp og kjøles raskt ned. I gamle hus med tykke vegger er det kjølig på en varm sommerdag.
- Isolasjon må vurderes i sammenheng med veggenes luftgjennomtrengelighet. Hvis en økning i den termiske motstanden til vegger er forbundet med en betydelig reduksjon i luftpermeabilitet, bør den ikke brukes. En ideell vegg med tanke på pusteevne tilsvarer en vegg laget av tømmer 15…20 cm tykk.
- Svært ofte fører feil bruk av dampsperre til forringelse av boligens sanitære og hygieniske egenskaper. Når riktig organisert ventilasjon og "pustende" vegger er det unødvendig, og med dårlig pustende vegger er det unødvendig. Hovedformålet er å forhindre infiltrasjon av vegger og beskytte isolasjon mot vind.
- Å isolere vegger fra utsiden er mye mer effektivt enn innvendig isolasjon.
- Du bør ikke isolere veggene uendelig. Effektiviteten til denne tilnærmingen til energisparing er ikke høy.
- Ventilasjon er hovedkilden til energisparing.
- Ved å søke moderne systemer glass (dobbeltglass, termisk isolasjonsglass, etc.), lavtemperaturvarmesystemer, effektiv varmeisolering av bygningskonvolutter, oppvarmingskostnadene kan reduseres med 3 ganger.
Alternativer tilleggsisolasjon bygningskonstruksjoner basert på bygnings termisk isolasjon av typen "ISOVER", i nærvær av luftutveksling og ventilasjonssystemer i lokalene.