Теплотехнический расчет с учетом подвесного потолка

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:

Источник

Теплотехнический расчет с примером

Давным-давно здания и сооружения строились, не задумываясь о том, какими теплопроводными качествами обладают ограждающие конструкции. Другими словами, стены делались просто толстыми. И если вам когда-нибудь случалось быть в старых купеческих домах, то вы могли заметить, что наружные стены этих домов выполнены из керамического кирпича, толщина которых составляет порядка 1,5 метров. Такая толщина кирпичной стены обеспечивала и обеспечивает до сих пор вполне комфортное пребывание людей в этих домах даже в самые лютые морозы.

В настоящее же время все изменилось. И сейчас экономически не выгодно делать стены такими толстыми. Поэтому были придуманы материалы, которые могут ее уменьшить. Одни из них: утеплители и газосиликатные блоки. Благодаря этим материалам, например, толщина кирпичной кладки может быть снижена до 250 мм.

Теперь стены и перекрытия чаще всего делают 2-х или 3-х слойными, одним слоем из которых является материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. А для того, чтобы определить оптимальную толщину этого материала, проводится теплотехнический расчет и определяется точка росы.

Как производится расчет по определению точки росы вы можете ознакомиться на следующей странице. Здесь же будет рассмотрен теплотехнический расчет на примере.

Необходимые нормативные документы

Для расчета потребуются два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:

• СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция от 2012 года [1].
• СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). «Строительная климатология». Актуализированная редакция от 2012 года [2].
• СП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты зданий» [3].
• ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [4].
• Пособие. Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие» [5].

Скачать СНиПы и СП вы можете здесь, ГОСТ — здесь, а Пособие — здесь.

Рассчитываемые параметры

В процессе выполнения теплотехнического расчета определяют:

• теплотехнические характеристики строительных материалов ограждающих конструкций;
• приведённое сопротивление теплопередачи;
• соответствие этого приведённого сопротивления нормативному значению.

Дальше будут приведен пример теплотехнического расчета без воздушной прослойки.

Пример. Теплотехнический расчет трехслойной стены без воздушной прослойки

Исходные данные

1. Климат местности и микроклимат помещения

Район строительства: г. Нижний Новгород.

Назначение здания: жилое .

Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна — 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. табл.1 для нормального влажностного режима).

Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в холодный период года t_int= 20°С (ГОСТ 30494-96 табл.1).

Расчетная температура наружного воздуха t_ext, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -31°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 5);

Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С равна z_ht = 215 сут (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 11);

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_ht = -4,1°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 12).

2. Конструкция стены

Стена состоит из следующих слоев:

• Кирпич декоративный (бессер) толщиной 90 мм;
• утеплитель (минераловатная плита), на рисунке его толщина обозначена знаком «Х», так как она будет найдена в процессе расчета;
• силикатный кирпич толщиной 250 мм;
• штукатурка (сложный раствор), дополнительный слой для получения более объективной картины, так как его влияние минимально, но есть.

3. Теплофизические характеристики материалов

Значения характеристик материалов сведены в таблицу.

Примечание (*): Данные характеристики можно также найти у производителей теплоизоляционных материалов.

Расчет

4. Определение толщины утеплителя

Для расчета толщины теплоизоляционного слоя необходимо определить сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм и энергосбережения.

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-02-2003:

Примечание: также градусо-сутки имеют обозначение — ГСОП.

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 (табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:

R_req= a×D_d + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214м 2 × °С/Вт ,

где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в Нижнем Новгороде,

a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4 (если СНиП 23-02-2003) или по таблице 3 (если СП 50.13330.2012) для стен жилого здания (столбец 3).

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию санитарии

В нашем случае рассматривается в качестве примера, так как данный показатель рассчитывается для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м 3 и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных).

Определение нормативного (максимально допустимого) сопротивления теплопередаче по условию санитарии (формула 3 СНиП 23-02-2003):

где: n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6 [1] для наружной стены;

t_int = 20°С — значение из исходных данных;

t_ext = -31°С — значение из исходных данных;

Δt_n = 4°С — нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 5 [1] в данном случае для наружных стен жилых зданий;

α_int = 8,7 Вт/(м 2 ×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 [1] для наружных стен.

4.3. Норма тепловой защиты

Из приведенных выше вычислений за требуемое сопротивление теплопередачи выбираем R_req из условия энергосбережения и обозначаем его теперь R_тр0= 3,214м 2 × °С/Вт _.

5. Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя заданной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где: δi- толщина слоя, мм;

λ_i — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

1 слой (декоративный кирпич): R₁ = 0,09/0,96 = 0,094 м 2 × °С/Вт _.

3 слой (силикатный кирпич): R₃ = 0,25/0,87 = 0,287 м 2 × °С/Вт _.

4 слой (штукатурка): R₄ = 0,02/0,87 = 0,023 м 2 × °С/Вт _.

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала (формула 5.6 Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие»):

где: R_int = 1/α_int = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

R_ext = 1/α_ext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности, α_ext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣR_i = 0,094 + 0,287 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м 2 ·°С/Вт

Толщина утеплителя равна (формула 5,7 [5]):

где: λ_ут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм (формула 5.8 [5]):

где: ΣR_т,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м 2 ·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R₀ = 3,503м 2 × °С/Вт > R_тр0 = 3,214м 2 × °С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Влияние воздушной прослойки

В случае, когда в трехслойной кладке в качестве утеплителя применяются минеральная вата, стекловата или другой плитный утеплитель, необходимо устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и утеплителем. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а желательно 20-40 мм. Она необходима для того, чтобы осушать утеплитель, который намокает от конденсата.

Данная воздушная прослойка является не замкнутым пространством, поэтому в случае ее наличия в расчете необходимо учитывать требования п.9.1.2 СП 23-101-2004, а именно:

а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью (в нашем случае — это декоративный кирпич (бессер)), в теплотехническом расчете не учитываются;

б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи α_ext = 10,8 Вт/(м°С).

Примечание: влияние воздушной прослойки учитывается, например, при теплотехническом расчете пластиковых стеклопакетов.

Источник

Теплотехнический расчет

Расчет теплопотерь или теплотехнический расчет – это определение соответствия ограждающих конструкций современным требованиям и нормам по тепловой защите здания.

Расчет потерь тепла при перепланировке квартиры нужен, когда планируются работы по демонтажу подоконного блока или расширению оконного проема. Такие варианты перепланировок требуют соблюдения мер по сохранению энергоэффективности здания в холодное время года. Для этого в увеличенных проемах монтируются рамы с энергосберегающими стеклопакетами.

Для справки: соединять лоджию или балкон с помещениями квартиры напрямую запрещено. Также нельзя переносить на них радиаторы, подключенные к системе отопления дома.

При успешном согласовании перепланировки результат теплотехнического расчета является одним из критериев оценки качества проекта. Именно поэтому закон обязывает поручать проектирование перепланировок организациям, имеющим нужный допуск СРО.

Пример перепланировки, требующей расчета теплотехники:

Данный проект перепланировки разработан для квартиры в новом доме, сданной без отделки и оборудования.

Теплотехнический расчет: нормативы и технические условия

Расчетные параметры наружного воздуха соответствуют СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» и СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» для проектирования отопления, вентиляции и кондиционирования в холодный период года (параметры Б) в нормальном климатическом районе для строительства.

На страницах СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» в пункте 9.3 есть прямое указание для температуры в жилых помещениях, используемых в теплотехническом расчете. Согласно этой норме температуру внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях при расчете должна составлять не менее 20 ˚С .

Намеченные при перепланировке работы

— демонтаж подоконной части наружной стены с увеличением ширины проема, с последующей установкой витражных распашных (раздвижных) дверей из огнеупорного герметичного трехслойного стекла (Rрт=0,54 м2*С/Вт) в ПВХ-профиле в помещениях жилой комнаты №1 и жилой комнаты №2, с сохранением теплового контура помещений;

— демонтаж подоконной части наружной стены с увеличением ширины проема, с последующей установкой витражных распашных (раздвижных) дверей из двухкамерного стеклопакета (Rрт=0,54 м2*С/Вт) в раме из ПВХ-профиля в помещении кухни №4, с сохранением теплового контура помещений;

— перенос отопительного прибора в комнате 2 на другое место;

— утепление потолка лоджии 2 (пенополистирол 50 мм);

— частичный демонтаж оконного блока в помещении кухни и установка распашной стеклянной двери в деревянном переплете (Rрт=0,54 м2*С/Вт) с сохранением теплового контура помещений;

— перенос отопительных приборов в жилых комнатах №1, №2 и в кухне №4 на другое место.

Теплотехнический расчет помещений квартиры

Жилая комната №1 (по проекту)

Лоджия №1а и жилая комната №1 до переустройства. Лоджия застеклена однокамерным стеклопакетом в ПВХ-профиле. Расчетная температура на остекленной лоджии в зимнее время принимается равной -12 ˚С . Конструкция пола и потолка: перекрытие монолитное железобетонное 300 мм, λ = 2,04 Вт/м ˚С .

Конструкция наружной стены

Наружная несущая стена дома из пенобетонных блоков на цементно-песчанном растворе с эффективным утеплителем, облицованы кирпичом, общая толщина стены 640 мм. Сопротивление теплопередачи несущей стены дома R0 = 2,7 м2 ˚С /Вт. Площадь рассчитываемого фрагмента несущей стены – 9,1м2.

Теплопотери через изменяемый фрагмент стены комнаты №1, примыкающий к лоджии №1, до переустройства составляют:

Q0 = 1/ R0 * F * (tB – tH) * n, где
F – площадь стены (ограждения);
tH – расчетная наружная температура = температуре на лоджии (-12 ˚С );
tB – расчетная внутренняя температура;
n – поправочный коэффициент, значение которого выбирается согласно табл. 6 СНиП 23-02-2003.
Q0 = 1/2,7 * 9,1 * (20+12) * 1 = 108 Вт
Теплопотери через оконный и дверной проемы жилой комнаты №1 до переустройства составляют:
Q0 = 1/0,54 * 3,22 * (20+12) * 1 = 190 Вт
3,22 м2 – площадь окна и балконной двери;
0,54 ˚С /Вт — сопротивление теплопередачи окна и балконной двери.

Общие теплопотери через изменяемый фрагмент стены до переустройства жилой комнаты №1 составляют: 298 Вт.

Жилая комната №1 после переустройства

Был произведен демонтаж подоконной части наружной стены с увеличением дверного балконного проема. Установлены витражные раздвижные двери из огнеупорного герметичного трехслойного стекла с сопротивлением теплопередаче 0,54 ˚С /Вт.

Теплопотери через измененный фрагмент наружной несущей стены жилой комнаты №1 после переустройства составляют:

Q0 = 1/2,7 * 7,82 * (20+12) * 1 = 93 Вт

Теплопотери через дверной проем жилой комнаты №1 после переустройства составляют:

Q0 = 1/0,54 * 4,5 * (20+12) * 1 = 266 Вт

Общие теплопотери через изменяемый фрагмент стены после переустройства жилой комнаты №1 составляют: 354 Вт.

Теплопотери фрагмента жилой комнаты №1 после переустройства повысились на 61,0 Вт, что ничтожно мало по сравнению с теплопотерями всей комнаты, и может не учитываться. Следовательно, тепловой контур комнаты №1 не нарушен.

Отопительный прибор перевешивается на простенок между раздвижными балконными дверьми с выходом на лоджию и стеной.

Жилая комната №2 (по проекту)

Лоджия №2а и жилая комната №2 до переустройства. Лоджия застеклена однокамерным стеклопакетом в ПВХ-профиле. Расчетная температура на лоджии в зимнее время принимается равной -12 ˚С . Конструкция пола и потолка: перекрытие монолитное железобетонное 300 мм, λ = 2,04 Вт/м ˚С .

Конструкция наружной стены

Наружная несущая стена дома из пенобетонных блоков на цементно-песчанном растворе с эффективным утеплителем, облицованы кирпичом, общая толщина стены 640 мм. Сопротивление теплопередачи несущей стены дома R0 = 2,7 м2 ˚С /Вт. Площадь рассчитываемого фрагмента несущей стены – 7,4 м2.

Теплопотери через изменяемый фрагмент стены комнаты №2, примыкающий к лоджии №2а, до переустройства составляют:

Q0 = 1/2,7 * 7,4 * (20+12) * 1 = 88 Вт

Теплопотери через оконный и дверной проемы жилой комнаты №2 до переустройства составляют:

Q0 = 1/0,54 * 3,68 * (20+12) * 1 = 220 Вт
3,68 м2 – площадь окна и балконной двери;
0,54 ˚С /Вт — сопротивление теплопередачи окна и балконной двери.

Общие теплопотери через изменяемый фрагмент стены до переустройства жилой комнаты №2 составляют: 308 Вт.

Жилая комната №2 после переустройства

Был произведен демонтаж подоконной части наружной стены с увеличением дверного балконного проема. Установлены витражные раздвижные двери из огнеупорного герметичного трехслойного стекла с сопротивлением теплопередаче 0,54 ˚С /Вт.

Теплопотери через измененный фрагмент наружной несущей стены жилой комнаты №2 после переустройства составляют:

Q0 = 1/2,7 * 2,98 * (20+12) * 1 = 35 Вт

Теплопотери через дверной проем жилой комнаты №2 после переустройства составляют:

Q0 = 1/0,54 * 8,1 * (20+12) * 1 = 480 Вт

Общие теплопотери через изменяемый фрагмент стены после переустройства жилой комнаты №2 составляют: 515 Вт.

Теплопотери жилой комнаты №2 после переустройства повысились на 207 Вт. Дополнительные теплопотери после переустройства возмещаются обогревателем (масляным радиатором), который устанавливается на площади комнаты №2 рядом с выходом на лоджию.

По проекту устанавливается радиатор Delongi TRN 0505M на 500 Вт.

Существующий отопительный прибор перевешивается на простенок между раздвижными балконными дверьми с выходом на лоджию и стеной.

Кухня №4 (по проекту)

Лоджия №4а и кухня №4 до переустройства. Лоджия застеклена однокамерным стеклопакетом в ПВХ-профиле. Расчетная температура на лоджии в зимнее время принимается равной -12 ˚С . Конструкция пола и потолка: перекрытие монолитное железобетонное 300 мм, λ = 2,04 Вт/м ˚С .

Конструкция наружной стены

Наружная несущая стена дома из пенобетонных блоков на цементно-песчанном растворе с эффективным утеплителем, облицованы кирпичом, общая толщина стены 640 мм. Сопротивление теплопередачи несущей стены дома R0 = 2,7 м2 ˚С /Вт. Площадь рассчитываемого фрагмента несущей стены – 5,03 м2.

Теплопотери через рассчитываемый фрагмент стены кухни №4, примыкающий к лоджии №4а, до переустройства составляют:

Q0 = 1/2,7 * 5,03 * (20+12) * 1 = 60 Вт

Теплопотери через оконный и дверной проемы кухни №4 до переустройства составляют:

Q0 = 1/0,54 * 4,22 * (20+12) * 1 = 250 Вт
4,22 м2 – площадь окна и балконной двери;
0,54 ˚С /Вт — сопротивление теплопередачи окна и балконной двери.

Общие теплопотери через изменяемый фрагмент стены до переустройства кухни №4 составляют:310 Вт.

Кухня №4 после переустройства

Был произведен демонтаж подоконной части наружной стены с увеличением дверного балконного проема. Установлены витражные раздвижные двери из двухкамерного стеклопакета с сопротивлением теплопередаче 0,54 ˚С /Вт.

Теплопотери через измененный фрагмент наружной несущей стены кухни №4 после переустройства составляют:

Q0 = 1/2,7 * 3,15 * (20+12) * 1 = 37 Вт

Теплопотери через дверной проем кухни №4 после переустройства составляют:

Q0 = 1/0,54 * 6,1 * (20+12) * 1 = 360 Вт

Общие теплопотери через изменяемый фрагмент стены после переустройства кухни №4 составляют: 397 Вт.

Теплопотери кухни №4 после переустройства повысились на 87Вт, что ничтожно мало по сравнению с теплопотерями всей кухни, и может не учитываться. Следовательно, тепловой контур кухни №4 не нарушен.

Отопительный прибор перевешивается на простенок между раздвижными балконными дверьми с выходом на лоджию и стеной.

Пример оформления теплотехнического расчета в проекте

В данном примере проекта перепланировки удаляется только часть подоконного блока, а радиатор отопления не переносится.

Познакомиться с другими вариантами проектов перепланировок, выполненных нашими специалистами, можно здесь.

Заказать проектную документацию для согласования перепланировки и теплотехнический расчет вы можете по номеру телефона, указанному на сайте.

Источник