Зниження тепловтрат через вікна за допомогою установки подвійних та потрійних склопакетів. Розрахунки тепловтрат Для зменшення тепловтрат через вікна
Ви тут: Головна >> Утеплення будинку своїми руками >> Як правильно утеплити будинок своїми руками: технологія утеплення будинку >> Як іде тепло через вікна?
Як іде тепло через вікна?
У цій статті перерахуємо, що впливає на втрати тепла через вікна. І перерахуємо ми це для того, щоб, утеплюючи вікна своїми руками, робити це з розумінням, що й для чого робимо.
Чинники, що впливають на тепловтрати через вікна
Отже, ось що впливає на втрати тепла через вікна:
- розмір вікон та їх кількість (площа світлового отвору);
- матеріал віконного блоку;
- тип скління;
- місце розташування;
- ущільнення.
Тепер розберемо «по кісточках» кожен фактор окремо, дізнаємося, яким він має бути оптимальним.
Якою має бути площа вікон?
Очевидно, що чим більша площа віконного отвору, тим більше теплачерез нього може залишити кімнату. Але зовсім без вікон не можна… Площа вікон має обґрунтовуватись розрахунком: чому вибрали саме таку ширину та висоту вікна?
Звідси питання: яка площа вікон оптимальна житлових будинках?
Якщо звернутися до ГОСТів, то отримаємо чітку відповідь:
Площа віконного отвору повинна забезпечувати коефіцієнт природної освітленості (КЕО), значення якого залежить від району будівництва, характеру місцевості, орієнтації на світлі, призначення приміщення, типу віконних палітурок.
Вважається, що світла надходить у приміщення достатньо, якщо площа всіх скляних поверхонь у сумі становить 10...12% від загальної площі кімнати (розрахованої на підлозі). За фізіологічними показаннями вважається, що оптимальна умоваосвітлення досягається при ширині вікон, що дорівнює 55% від ширини кімнати. Для котелень площа світлового отвору 0.33 м2 на 1 м3 об'єму приміщення.
Для окремих приміщень(наприклад, котелень) є свої вимоги, про які потрібно дізнаватись у відповідних нормативних документах.
Як знизити втрати втрати при великій площі скління?
Тепловтрати через шибки можуть бути значними, тому й витрати на опалення більшими.
Для зменшення тепловтрат через вікна на скло наносять спеціальні покриття з одностороннім пропусканням коротко- і довгохвильового випромінювання (довгохвильова частина спектру - це інфрачервоні промені, що виходять від опалювальних приладів, вони затримуються, а короткохвильова частина - ультрафіолетові промені - пропускається). В результаті взимку сонячне світлоу приміщення проходить, а тепло з приміщення не йде:
А влітку навпаки:
Чому багатошарове скління ефективніше?
Досвід показує, що збільшення товщини повітряного прошарку між склом у подвійному віконному палітурці, не призводить до збільшення теплової ефективності всього вікна. Ефективніше зробити кілька прошарків, збільшуючи кількість стекол.
"Класична" подвійна рама малоефективна. А найбільшого ефекту можна досягти потрійним склінням. Тобто, двокамерний склопакет за всіма параметрами (теплоізоляція, звукоізоляція) ефективніший за однокамерний.
(Камери тут – це проміжки між стеклами; два стекла – один проміжок, однокамерний склопакет; три стекла – два проміжки, дві камери… і т. д.)
Оптимальною товщиноюповітряного прошарку між склом вважається 16 мм.
Коли вам пропонують склопакети, і потрібно вибрати з декількох видів, наприклад, з таких (числа над склопакетами – це товщини стекол та просторів між ними):
То оптимальні другий та третій.
Ну, знову ж таки, треба мати на увазі ущільнення стекол. У сучасних склопакетах не тільки збільшена кількість камер, а й у просторі між склом відкачано повітря, замість нього закачано якийсь інертний газ, і камери герметичні.
Місце розташування вікон та втрати тепла через них
Віконне скломайже повністю прозоро для сонячного тепла, але не прозоро для "чорних" джерел випромінювання (з температурою нижче 230 градусів).
Набагато більше тепла проходить через скло зовні, аніж може пройти зсередини. Така одностороння провідність може призводити до того, що взимку опалення приміщень з сонячної сторониможе вимагати значних витрат. Влітку ж отримуємо, навпаки, перегрів кімнат, через що виникає потреба в охолодженні приміщень.
Найменше надходження світла буває з північної, північно-східної та північно-західної сторін.
Висновок: враховувати розташування вікон та їх вплив на клімат у будинку необхідно на стадії проектування будинку. В іншому випадку залишається лише «боротися» за допомогою жалюзей, плівок на стеклах, реставрації старих рам або заміни їх на нові, утеплення укосів та інших заходів, про які у наступних статтях.
Одним із напрямків роботи зі збереження теплової енергії в будинках є дослідження проблем, пов'язаних із втратами тепла через вікна. Втрати тепла через вікна можна поділити на дві групи: трансмісійні та вентиляційні.
Трансмісійні втрати через скло приблизно в чотири-шість разів вищі, ніж через стіни. Вентиляційні втрати можуть досягати досить великих значень, якщо вікна недостатньо ущільнені. Ці проблеми вирішуються під час використання віконних конструкцій зі склопакетами.
Теплозахист склопакетів
Теплозахисні властивості склопакетів заповнених інертними газами збільшуються на 12-13 відсотків. Тришарове скління має значну теплову ефективність, яка ґрунтується на зниженні тепловтрат за рахунок теплопровідності та конвективних (по 15 %). Але понад 70% теплоти витрачається через скло за рахунок випромінювання.
Зниження променевої складової тепловтрат відбувається завдяки нанесенню на скло тепловідбивного покриття. Опір теплопередачі двокамерного склопакета становить Rост=0,61 м2 0С/Вт, а однокамерного з нанесенням покриття, що відбиває Rост=0,65 м2 0С/Вт. Звідси висновок, що вигідніше застосовувати не третє скло, а покриття, що відбиває тепло, оскільки застосування третього скла призводить до перевитрати матеріалу на віконну конструкцію, зменшення світлопроникних властивостей за рахунок третього скла, а також збільшення ваги вікна.
Скло з покриттям, що відбиває
Тепловідбивні покриття на склі характеризуються низьким рівнемчорноти в інфрачервоному інтервалі довжин хвиль 2,5 - 25 мкм. Скло з таким покриттям на 5% менше пропускає світла і назад відображає у приміщення до 90 відсотків тепла, що відбувається за рахунок випромінювання. У літній частаке покриття відображає інфрачервоне проміння на вулицю, тим самим не допускається перегрів приміщення.
Сучасна конструкція рами
Віконна рама займає 15-35% площі вікна, тому теплотехнічні характеристики віконного профілютакож мають відповідати вимогам енергозбереження. Рами виготовляють з багатокамерного профілю різних матеріалів: полівінілхлориду (ПВХ), дерева або металу (алюмінію). Високі теплоізоляційні властивостізабезпечують 3-х камерні профілі, з двома контурами зовнішнього ущільнення: один – по зовнішньому периметру рами, другий – по зовнішньому периметру стулки (у приміщенні).
Таким чином, сучасні конструкції склопакетів (двокамерних або однокамерних із спеціальним покриттям) забезпечують необхідні теплоізоляційні властивості. Основні проблеми при використанні таких віконних конструкцій виникають при монтажі їх у залізобетоні або цегляних конструкціях.
Залежність тепловтрат від правильного монтажу
Теплотехнічні властивості, навіть найкращої віконної конструкціїможуть бути втрачені при неправильному її монтажі. До теплотехнічних характеристик монтажних швів(у місці сполучення віконної та будівельної конструкції) пред'являються такі вимоги - високий опір теплопередачі, звукоізоляції, вологого перенесення, фільтрації повітря, механічна міцністьта можливість компенсувати теплові деформації віконної конструкції.
При цьому механічні навантаження у зоні сполучення повинні компенсуватися властивостями шва. В результаті безлічі проведених досліджень на сьогоднішній день розроблено оптимальні параметримонтажних швів (геометричні, теплофізичні та масообмінні), які зумовлюють ефективність застосування сучасних віконних конструкцій.
Вибір теплоізоляції, варіантів утеплення стін, перекриттів та інших конструкцій, що захищають, для більшості замовників-забудовників завдання складне. Занадто багато суперечливих проблем потрібно вирішити одночасно.
Ця сторінка допоможе Вам у цьому розібратися.
В даний час теплозбереження енергоресурсів набуло великого значення. Відповідно до СНиП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель», опір теплопередачі визначається за одним із двох альтернативних підходів: приписуючий (нормативні вимоги пред'являються доокремим елементам
теплозахисту будівлі: зовнішнім стінам, підлогам над просторами, що не опалюється, покриттям і горищним перекриттям, вікнам, вхідним дверям і т.п.) споживчому (опір теплопередачі огорожі може бути знижено по відношенню до рівня, що приписує, за умови, що проектнийпитома витрата
теплової енергії на опалення будівлі нижче за нормативну).
Санітарно-гігієнічні вимоги мають виконуватися завжди.
До них відносяться Вимога, щоб перепад між температурамивнутрішнього повітря і на поверхні конструкцій, що огороджують, не перевищували допустимих значень.перепаду для зовнішньої стіни 4°С, для покриття та горищного перекриття 3°С та для перекриття над підвалами та підпіллями 2°С.
Вимога, щоб температура на внутрішньої поверхніогородження була вищою за температуру точки роси.
Для Москви та її області необхідний теплотехнічний опір стіни споживчого підходу становить 1,97 °С·м. кв./Вт, а за підписом:
для будинку постійного проживання 3,13 °С·м.
кв./Вт,
для адміністративних та інших громадських будівель у т.ч. будівель сезонного проживання 2,55 ° С·м. кв./Вт.
|
Таблиця товщин і термічних опір матеріалів для умов Москви та її області. |
Найменування матеріалу стіни |
Товщина стіни та відповідний їй термічний опір |
|
Необхідна товщина за споживчим підходом (R = 1,97 ° С · м. кв. / Вт) і за підписом (R = 3,13 ° С · м. кв. / Вт) |
Повнотіла суцільна глиняна цегла (щільність 1600 кг/м. куб) |
510 мм (кладка у дві цеглини), R=0,73 °С·м. |
|
кв./Вт |
1380 мм 2190 мм |
Керамзитобетон (щільність 1200 кг/м. куб.) |
|
300 мм, R=0,58 °С·м. кв./Вт |
1025 мм 1630 мм |
Дерев'яний брус |
|
150 мм, R=0,83 °С·м. кв./Вт 355 мм 565 ммДерев'яний щит із заповненням |
мінеральною ватою |
(Товщини внутрішньої та зовнішньої обшивки з дощок по 25 мм) |
150 мм, R=1,84 °С·м. кв./Вт
|
160 мм 235 мм |
Таблиця необхідних опорів теплопередачі конструкцій, що огороджують, в будинках Московської області. Зовнішня стіна |
Вікно, |
балконні двері |
Покриття та перекриття |
|
Перекриття горищне і перекриття над підвалами, що не опалюються. |
||||
|
Вхідні двері |
||||
За підписом, що наказує
За споживчим підходом З цих таблиць видно, що більшість заміського житла в Підмосков'ї не задовольняють вимогам теплозбереження, при цьому навіть споживчий підхід не дотримується в багатьох будівлях, що будуються.Тому, підбираючи котел або обігрівальні прилади тільки за вказаними в їхній документації здатності обігріти
певну площу , Ви стверджуєте, що Ваш будинок побудований зі строгим обліком вимог СНіП 23-02-2003.З вищевикладеного матеріалу випливає висновок. Для
правильного вибору
потужності котла та обігрівальних приладів необхідно розрахувати реальні тепловтрати приміщень Вашого будинку.
Нижче ми покажемо нескладну методику розрахунку тепловтрат Вашого будинку.
різниці температур у будинку та на вулиці (чим різниця більше, тим втрати вищі),
теплозахисних властивостей стін, вікон, перекриттів, покриттів (або, як кажуть огороджувальних конструкцій).
Огороджувальні конструкції пручаються витіканням тепла, тому їх теплозахисні властивості оцінюють величиною, яка називається опором теплопередачі.
Опір теплопередачі показує, скільки тепла піде через квадратний метр огороджувальної конструкції при заданому перепаді температур. Можна сказати і навпаки, який перепад температур виникне при проходженні певної кількості тепла через квадратний метрогорожі.
де q – це кількість тепла, що втрачає квадратний метр огороджувальної поверхні. Його вимірюють у ВАТ на квадратний метр (Вт/м. кв.); ΔT – це різниця між температурою на вулиці та в кімнаті (°С) і R – це опір теплопередачі (°С/ Вт/м. кв. або °С·м. кв./ Вт).
Коли йдеться про багатошарову конструкцію, то опір шарів просто складаються. Наприклад, опір стіни з дерева, обкладеного цеглою, є сумою трьох опорів: цегляної та дерев'яної стінкита повітряного прошарку між ними:
R (сум.) = R (дерев.) + R (воз.) + R (кирп.).
Розподіл температури та прикордонні шари повітря під час передачі тепла через стіну
Розрахунок на тепловтрати проводять для найнесприятливішого періоду, яким є найморозніший і вітряний тиждень на рік.
У будівельних довідниках, як правило, вказують тепловий опір матеріалів, виходячи з цієї умови та кліматичного району (або зовнішньої температури), де знаходиться Ваш будинок.
Таблиця – Опір теплопередачі різних матеріалів за ΔT = 50 °С (Т нар. = -30 ° С, Т внутр. = 20 ° С.)
|
Матеріал та товщина стіни |
Опір теплопередачіR m , |
|
Цегляна стіна товщиною в 3 цеглини (79 см) товщиною в 2,5 цегли (67 см) товщиною в 2 цеглини (54 см) товщиною в 1 цеглу (25 см) |
0,592 0,502 0,405 0,187 |
|
Зруб з колод Ø 25 Ø 20 |
|
|
Зруб із бруса товщиною 20 см товщиною 10 см |
|
|
Каркасна стіна (дошка + мінвата + дошка) 20 см |
|
|
Стіна з пінобетону 20 см 30 см |
|
|
Штукатурка з цегли, бетону, пінобетону (2-3 см) |
|
|
Стельове (горищне) перекриття |
|
|
Дерев'яна підлога |
|
|
Подвійні дерев'яні двері |
Таблиця – Теплові втрати вікон різної конструкції за ΔT = 50 °С (Т нар. = -30 ° С, Т внутр. = 20 ° С.)
ПриміткаПарні цифри в умовному позначеннісклопакета означають повітряний зазор мм; |
Символ Ar означає, що проміжок заповнений не повітрям, а аргоном;
Літера До означає, що зовнішнє скло має спеціальне прозоре теплозахисне покриття.
Як видно із попередньої таблиці, сучасні склопакети дозволяють зменшити тепловтрати вікна майже вдвічі.
Наприклад, для десяти вікон розміром 1,0 м х 1,6 м економія досягне кіловата, що на місяць дає 720 кіловат-годин.
Для правильного вибору матеріалів і товщин конструкцій, що захищають, застосуємо ці відомості до конкретного прикладу.
У розрахунку теплових втрат на кв.
метр беруть участь дві величини:
перепад температур ΔT, опору теплопередачі R.Температуру в приміщенні визначимо 20 °С, а зовнішню температуру приймемо рівною -30 °С. Тоді перепад температур ΔT дорівнюватиме 50 °С. Стіни виконані з бруса завтовшки 20 см, тоді R= 0,806 °С·м. кв./Вт.
Таблиця Теплові втрати становитимуть 50/0,806 = 62 (Вт/м. кв.). Для спрощення розрахунків тепловтрат у будівельних довідниках наводять тепловтратирізного виду стін, перекриттів та ін. для певних значень зимової температури повітря. Зокрема, даються різні цифри для кутових приміщень (там впливає завихрення повітря, що набрякає будинок) та некутових, а також враховується різна теплова картина для приміщень першого та верхнього поверху.- Питомі тепловтрати елементів огорожі будівлі (на 1 кв.м.
ПриміткаРубана стіна (25 см) із внутр. обшивкою Рубана стіна (20 см) із внутр. обшивкоюі т. д.), то втрати тепла через неї становлять 70% від розрахункових, а якщо за цим неопалюваним приміщенням не вулиця, а ще одне приміщення назовні (наприклад, сіни, що виходять на веранду), то 40% від розрахункового значення. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблиця – Питомі тепловтрати елементів огорожі будівлі (на 1 кв.м. за внутрішнім контуром) залежно від середньої температури найхолоднішого тижня на рік.
|
Характеристика огорожі |
Зовнішня температура, °С |
Тепловтрати, кВт |
|
Вікно з подвійним склінням |
||
|
Суцільні дерев'яні двері (подвійні) |
||
|
Горищне перекриття |
||
|
Дерев'яна підлога над підвалом |
Розглянемо приклад розрахунку теплових втрат двох різних кімнатоднієї площі з допомогою таблиць.
приклад 1.
Кутова кімната (перший поверх)
Характеристики кімнати:
поверх перший,
площа кімнати – 16 кв. (5х3,2),
висота стелі – 2,75 м,
зовнішніх стін – дві,
матеріал і товщина зовнішніх стін – брус товщиною 18 см, обшитий гіпсокартоном та обклеєний шпалерами,
вікна – два (висота 1,6 м, ширина 1,0 м) з подвійним склінням,
підлога – дерев'яні утеплені, знизу підвал,
вище горищне перекриття,
розрахункова зовнішня температура -30 ° С,
потрібна температура в кімнаті +20 °С.
Площа зовнішніх стін за вирахуванням вікон:
S стін (5+3,2) х2, 7-2х1, 0х1, 6 = 18,94 кв. м.
Площа вікон:
S вікон = 2х1, 0х1, 6 = 3,2 кв. м.
Площа підлоги:
S підлоги = 5х3,2 = 16 кв. м.
Площа стелі:
S стелі = 5х3,2 = 16 кв. м.
Площа внутрішніх перегородокв розрахунку не бере участі, тому що через них тепло не йде - адже з обох боків перегородки температура однакова. Теж відноситься і до внутрішніх дверей.
Тепер обчислимо тепловтрати кожної з поверхонь:
Q сумарні = 3094 Вт.
Зауважимо, що через стіни йде тепла більше ніж через вікна, підлогу та стелю.
Результат розрахунку показує тепловтрати кімнати в морозні (Т нар. = -30 ° С) дні року. Звичайно, чим тепліше на вулиці, тим менше піде з кімнати тепла.
Приклад 2
Кімната під дахом (мансарда)
Характеристики кімнати:
поверх верхній
площа 16 кв. (3,8 х4, 2),
висота стелі 2,4 м,
зовнішні стіни; два скати даху (шифер, суцільна решетування, 10 см мінвати, вагонка), фронтони (брус товщиною 10 см, обшитий вагонкою) та бічні перегородки ( каркасна стіназ керамзитовим заповненням 10 см),
вікна - чотири (по два на кожному фронтоні), висотою 1,6 м і шириною 1,0 м з подвійним склінням,
розрахункова зовнішня температура -30 ° С,
необхідна температура у кімнаті +20°С.
Розрахуємо площі тепловіддаючих поверхонь.
Площа торцевих зовнішніх стін за вирахуванням вікон:
S торц.стін = 2х (2,4 х3, 8-0,9 х0, 6-2х1, 6х0, 8) = 12 кв. м.
Площа схилів даху, що обмежують кімнату:
S скатів.стін = 2х1, 0х4, 2 = 8,4 кв. м.
Площа бічних перегородок:
S бок.перегор = 2х1, 5х4, 2 = 12,6 кв. м.
Площа вікон:
S вікон = 4х1, 6х1, 0 = 6,4 кв. м.
Площа стелі:
S стелі = 2,6 х4, 2 = 10,92 кв. м.
Тепер розрахуємо теплові втратицих поверхонь, при цьому врахуємо, що через підлогу тепло не йде (там тепле приміщення). Тепловтрати для стін та стелі ми вважаємо як для кутових приміщень, а для стелі та бічних перегородок вводимо 70-відсотковий коефіцієнт, так як за ними розташовуються неопалювані приміщення.
Сумарні тепловтрати кімнати становитимуть:
Q сумарні = 4504 Вт.
Як бачимо, тепла кімната першого поверху втрачає (або споживає) значно менше тепла, ніж мансардна кімнатаз тонкими стінками та великою площею скління.
Щоб таке приміщення зробити придатним для зимового проживання, потрібно в першу чергу утеплювати стіни, бічні перегородки та вікна.
Будь-яка конструкція, що захищає, може бути представлена у вигляді багатошарової стіни, кожен шар якої має свій тепловий опір і свій опір проходженню повітря. Склавши тепловий опір всіх шарів, отримаємо тепловий опір усієї стіни. Також підсумовуючи опір проходженню повітря всіх шарів, зрозуміємо, як дихає стіна.Ідеальна стіна
Таблиця із бруса має бути еквівалентна стіні із бруса товщиною 15 – 20 см. Наведена нижче таблиця допоможе в цьому. нар. – Опір теплопередачі та проходженню повітря різних матеріалів ΔT=40 °С (Т внутр. = -20 ° С, Т
|
= 20 ° С.) |
Шар стіни |
Товщина шару стіни (см) |
Опір теплопередачі шару стіни |
|
|
Опір. повітропроникності еквівалентно брусовій стіні завтовшки (см) |
||||
|
Еквівалент цегляної кладки завтовшки (см) Цегляна кладка із звичайної глиняної цегли завтовшки: |
0,15 0,3 0,65 1,0 |
|||
|
12 см 25 см 50 см 75 см Кладка з керамзитобетонних блоків товщиною 39 см із щільністю: |
||||
|
1000 кг/куб м 1400 кг/куб м 1800 кг/куб м Піно-газобетон товщиною 30 см щільністю: |
||||
|
300 кг/куб м 500 кг/куб м 800 кг/куб м Брусував стіна завтовшки (сосна) |
||||
10 см 15 см 20 см
Для об'єктивної картини тепловтрат всього будинку необхідно врахувати Втрати тепла через контакт фундаменту змерзлим ґрунтом
зазвичай приймають 15% втрат тепла через стіни першого поверху (з урахуванням складності розрахунку). Втрати тепла пов'язані з вентиляцією. Ці втрати розраховуються з урахуванням(СНіП). Для житлового будинку потрібно близько одного повітрообміну на годину, тобто за цей час необхідно подати той самий об'єм свіжого повітря.
Таким чином, втрати пов'язані з вентиляцією, становлять трохи менше суми тепловтрат припадають на огороджувальні конструкції. Виходить, що втрати тепла через стіни та скління становить лише 40%, а втрати тепла на вентиляцію 50%. У європейських нормах вентиляції та утеплення стін співвідношення теплових втрат становлять 30% і 60%.
Якщо стіна «дихає», як стіна з бруса або колоди завтовшки 15 – 20 см, відбувається повернення тепла. Це дозволяє зменшити теплові втрати на 30%, тому отриману при розрахунку величину теплового опору стіни слід помножити на 1,3 (або відповідно зменшити тепловтрати). Підсумовувавши всі тепловтрати будинку, Ви визначите, якою потужністю є генератор тепла (котел) іопалювальні прилади
необхідні для комфортного обігріву будинку в найхолодніші та вітряні дні. Також, подібні розрахунки покажуть, де «слабка ланка» і як його виключити за допомогою додаткової ізоляції.
Розрахувати витрати тепла можна і за укрупненими показниками. Так, в одно- та двоповерхових не сильно утеплених будинках при зовнішній температурі -25 ° С потрібно 213 Вт на один квадратний метр загальної площі, а при -30 ° С - 230 Вт. Для добре утеплених будинків – це: за –25 °С – 173 Вт на кв.м. загальної площі, а за –30 °С – 177 Вт.Вартість теплоізоляції щодо вартості всього будинку суттєво мала, проте при експлуатації будівлі основні витрати припадають саме на опалення.
На теплоізоляції в жодному разі не можна економити, особливо при комфортне проживанняна величезних площах. Ціни на енергоносії у всьому світі постійно підвищуються. Сучаснібудівельні матеріали володіють вищимтермічним опором
Утеплення необхідно розглядати разом із повітропроникністю стін. Якщо збільшення теплового опору стін пов'язане зі значним зменшенням повітропроникності, то не слід застосовувати. Ідеальна стіна по повітропроникності еквівалентна стіні із бруса товщиною 15...20 см.
Дуже часто, неправильне застосуванняпароізоляція призводить до погіршення санітарно-гігієнічних властивостей житла. При правильно організованій вентиляції та «дихаючих» стінах вона зайва, а при погано повітропроникних стінах це непотрібно. Основне її призначення - це запобігання інфільтрації стін та захист утеплення від вітру.
Утеплення стін зовні значно ефективніше внутрішнього утеплення.
Не слід нескінченно утеплювати стіни.
Ефективність такого підходу до енергозбереження – не висока.
Вентиляція – основні резерви енергозбереження. Застосувавшисучасні системи
скління (склопакети, теплозахисне скло тощо), низькотемпературні системи, що обігрівають, ефективну теплоізоляцію огороджувальних конструкцій, можна скоротити витрати на опалення в 3 рази. Варіантидодаткового утеплення
конструкцій будівель на базі будівельної теплоізоляції типу «ISOVER», за наявності в приміщеннях систем повітрообміну та вентиляції.
|
Утеплення черепичної покрівлі із застосуванням теплоізоляції ISOVER |
Утеплення стіни з легких бетонних блоків |
Утеплення цегляної стіни з вентильованим зазором |
||
|
|
|
|
Утеплення зроблених з колод стіни 30% Дуже більша частина тепловтрати, 60% до
- відбувається через вікна. Експерти підрахували, що за температури мінус двадцять сім градусів Цельсія зовні приміщеннявікна з потрійним склінням стають набагато економічнішими
- за сумарною витратою, ніж вікна, у яких подвійне скління. У разі розділених або спарених палітурок найкраще і просте вирішення проблеми зменшення втрати тепла через вікна - це.
- додавання до конструкції вікна додаткового третього скла Також використовують замістьзвичайного скла тепловідбивне, абовстановлюють двокамерні склопакети
- замість одного зі стекол. В деяких випадкахвикористовують додатковий екран 30-50% .
- , виготовлений з плівки, що відображає тепло. Всі ці способи дозволяють збільшити теплофізичні показники вікон. Зараз найпоширеніший спосіб зменшення тепловтрати через вікна – цеу його заскленій частині. Для того, щоб підняти температуру на внутрішній частині скла та зменшити теплопередачу вікна, зазвичай між спареними плетіннями в нижній частині встановлюють спеціальний світлопрозорий екран, який має висоту від вісімдесяти до ста двадцяти міліметрів. Як матеріал для виготовлення екрану використовується пластмаса, плівка або скло з тепловідбивним покриттям. Найбільш ефективною конструкцією екрана вважається об'ємна штора, що знижує втрати тепла майже на сорок відсотків. Штори-жалюзі, встановлені між склом, збільшують теплозахисні властивості вікон приблизно на 20% . А прозорі штори, що згортаються, виготовлені з тканини або поліетиленової плівки- у середньому на 28%.
Ще одним не менш ефективним способомзбереження тепла є встановлення якісного підвіконня. Він повинен бути грамотно підібраний, з урахуванням особливостей віконного отвору та загальної конструкціїсклопакети.
Якісні та надійніпідвіконня Верзаліт придбати можна за вказаним посиланням. Компанія - офіційний дилернімецьких підвіконь — гарантує лояльні ціни та зручну системудоставки та оплати.
Збережіть тепло у вашому будинку – забезпечте комфорт та затишок вашій родині!
RelatedPost
Морський стиль у дизайні інтер'єру.
На сьогоднішній день теплозбереженняє важливим параметром, що враховується при спорудженні житлового або офісного приміщення. Відповідно до СНиП 23-02-2003 « Тепловий захистбудівель», опір тепловіддачі розраховується за одним із двох альтернативних підходів:
- Приписнику;
- Споживчому.
Для розрахунку систем опалення будинку, ви можете скористатися калькулятором розрахунку опалення, тепловтрат будинку.
Наказовий підхід- це норми, що пред'являються до окремих елементів теплозахисту будівлі: зовнішніх стін, підлог над просторами, що не опалюються, покриттям і горищним перекриттям, вікнам, вхідним дверямі т.д.
Споживчий підхід(опір теплопередачі може бути знижений стосовно приписуючого рівня за умови, що проектна питома витрата теплової енергії на опалення приміщення нижче за нормативне).
Санітарно-гігієнічні вимоги:
- Перепад між температурами повітря всередині приміщення та зовні не повинен перевищувати певних допустимих значень. Максимальні допустимі значення перепаду температур зовнішньої стіни 4°С. для покриття та горищного перекриття 3°С та для перекриття над підвалами та підпіллями 2°С.
- Температура на внутрішній поверхні огорожі повинна бути вищою за температуру точки роси.
Наприклад: для Москви та московської області необхідний теплотехнічний опір стіни за споживчим підходом становить 1.97 °С· м 2 /Вт, а за підписом:
- для будинку постійного проживання 3.13 ° С · м 2 / Вт.
- для адміністративних та інших громадських будівель, зокрема споруд сезонного проживання 2.55 °С· м 2 / Вт.
Тому, вибираючи котел або інші нагрівальні прилади виключно за вказаними в них технічної документаціїпараметрів. Ви повинні запитати себе, чи побудований ваш будинок зі строгим урахуванням вимог СНиП 23-02-2003.
Отже, для правильного вибору потужності опалювального котла або нагрівальних приладівнеобхідно розрахувати реальні тепловтрати вашого будинку. Як правило, житловий будинок втрачає тепло через стіни, дах, вікна, землю, так само суттєві втрати тепла можуть припадати на вентиляцію.
Тепловтрати в основному залежать від:
- різниці температур у будинку та на вулиці (чим вища різниця, тим вища втрата).
- теплозахисних характеристик стін, вікон, перекриттів, покриттів.
Стіни, вікна, перекриття мають певний опір витокам тепла, теплозахисні властивості матеріалів оцінюють величиною, яка називається опором теплопередачі.
Опір теплопередачіпокаже, скільки тепла просочиться через квадратний метр конструкції при заданому перепаді температур. Можна сформулювати це питання інакше: який перепад температур виникатиме при проходженні певної кількості тепла через квадратний метр огорож.
R = T/q.
- q – це кількість тепла, яка йде через квадратний метр поверхні стіни або вікна. Цю кількість тепла вимірюють у ватах на квадратний метр (Вт/м2);
- ΔT - це різниця між температурою на вулиці та в кімнаті (°С);
- R - це опір теплопередачі (°С/Вт/м2 або °С·м2/Вт).
У випадках, коли йдеться про багатошарову конструкцію, то опір шарів просто підсумовується. Наприклад, опір стіни з дерева, яка обкладена цеглою, є сумою трьох опорів: цегляної та дерев'яної стінки та повітряного прошарку між ними:
R(сум.) = R(дерев.) + R(воз.) + R(кирп.)
Розподіл температури та прикордонні шари повітря під час передачі тепла через стіну.
Розрахунок тепловтратвиконується для найхолоднішого періоду року періоду, яким є найморозніший і вітряний тиждень на рік. У будівельній літературі, часто, вказують тепловий опір матеріалів виходячи з цієї умови і кліматичного району (або зовнішньої температури), де знаходиться ваш будинок.
Таблиця опору теплопередачі різних матеріалів
при ΔT = 50 ° С (Т нар. = -30 ° С. Т внутр. = 20 ° С.)
|
Матеріал та товщина стіни |
Опір теплопередачі R m.
|
|
Цегляна стіна |
0.592 |
|
Зруб з колоди Ø 25 |
0.550 |
|
Зруб із бруса Товщ. 20 сантиметрів |
0.806 |
|
Каркасна стіна (дошка + |
|
|
Стіна з пінобетону 20 сантиметрів |
0.476 |
|
Штукатурка з цегли, бетону. |
|
|
Стельове (горищне) перекриття |
|
|
Подвійні дерев'яні двері |
Таблиця теплових втрат вікон різних конструкційпри ΔT = 50 ° С (Т нар. = -30 ° С. Т внутр. = 20 ° С.)
|
Примітка
. Пора цифри в умовному позначенні склопакета вказують на повітряний
зазор у міліметрах;
. Літери Ar означають, що проміжок заповнений не повітрям, а аргоном;
. Літера К означає, що зовнішнє скло має спеціальне прозоре.
теплозахисне покриття.
Як видно з вищезгаданої таблиці, сучасні склопакети дають можливість скоротити тепловтративікна майже вдвічі. Наприклад, для 10 вікон розміром 1.0 м х 1.6 м економія може досягати за місяць до 720 кіловат-годин.
Для правильного вибору матеріалів та товщини стін застосуємо ці відомості до конкретного прикладу.
У розрахунку теплових втрат на один м 2 беруть участь дві величини:
- перепад температур ΔT.
- опору теплопередачі R.
Допустимо температура в приміщенні становитиме 20 °С. а зовнішня температура дорівнюватиме -30 °С. У такому разі перепад температур ΔT дорівнюватиме 50 °С. Стіни виготовлені з бруса товщиною 20 сантиметрів, тоді R = 0.806 ° С · м 2 / Вт.
Теплові втрати становитимуть 50/0.806 = 62 (Вт/м2).
Для спрощення розрахунків тепловтрат у будівельних довідниках вказують тепловтратирізного виду стін, перекриттів і т.д. для певних значень зимової температури повітря. Як правило, наводяться різні цифри для кутових приміщень (там впливає завихрення повітря, що набрякає будинок) та некутових, а також враховується різниця у температурі для приміщень першого та верхнього поверху.
Таблиця питомих тепловтрат елементів огорожі будівлі (на 1 м 2 за внутрішнім контуром стін) залежно від середньої температури найхолоднішого тижня на рік.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Примітка.У разі коли за стіною знаходиться зовнішнє неопалювальне приміщення (сіни, засклена веранда тощо), то втрати тепла через неї становитимуть 70% від розрахункових, а якщо за цим неопалюваним приміщенням знаходиться ще одне зовнішнє приміщення, то втрати тепла становитимуть 40 % від розрахункового значення.
Таблиця питомих тепловтрат елементів огорожі будівлі (на 1 м 2 за внутрішнім контуром) залежно від середньої температури найхолоднішого тижня на рік.
приклад 1.
Кутова кімната(1 поверх)
Характеристики кімнати:
- 1 поверх.
- площа кімнати – 16 м 2 (5х3.2).
- висота стелі – 2.75 м.
- зовнішніх стін – дві.
- матеріал і товщина зовнішніх стін - брус завтовшки 18 сантиметрів обшитий гіпсокартоном і обклеєний шпалерами.
- вікна – два (висота 1.6 м. ширина 1.0 м) з подвійним склінням.
- підлога - дерев'яні утеплені. знизу підвал.
- вище горищне перекриття.
- розрахункова зовнішня температура –30 °С.
- потрібна температура в кімнаті +20 °С.
- Площа зовнішніх стін за вирахуванням вікон: S стін (5+3.2)х2.7-2х1.0х1.6 = 18.94 м2.
- Площа вікон: S вікон = 2х1.0х1.6 = 3.2 м2
- Площа підлоги: S підлоги = 5х3.2 = 16 м 2
- Площа стелі: S стелі = 5х3.2 = 16 м 2
Площа внутрішніх перегородок у розрахунку не бере участі, оскільки з обох боків перегородки температура однакова, отже через перегородки тепло не йде.
Тепер Виконаємо розрахунок тепловтрати кожної з поверхонь:
- Q стінок = 18.94х89 = 1686 Вт.
- Q вікон = 3.2х135 = 432 Вт.
- Q підлоги = 16х26 = 416 Вт.
- Q стелі = 16х35 = 560 Вт.
Сумарні тепловтрати кімнати будуть: Q сумарні = 3094 Вт.
Слід враховувати, що через стіни випаровується тепла куди більше ніж через вікна, підлогу та стелю.
Приклад 2
Кімната під дахом (мансарда)
Характеристики кімнати:
- поверх верхній.
- площа 16 м2 (3.8х4.2).
- висота стелі 2.4м.
- зовнішні стіни; два скати даху (шифер, суцільна решетування. 10 саніметрів мінвати, вагонка). фронтони (брус завтовшки 10 сантиметрів обшитий вагонкою) та бічні перегородки (каркасна стіна з керамзитовим заповненням 10 саніметрів).
- вікна - 4 (по два на кожному фронтоні), висотою 1.6 м та шириною 1.0 м з подвійним склінням.
- розрахункова зовнішня температура –30°С.
- необхідна температура у кімнаті +20°С.
- Площа торцевих зовнішніх стін за вирахуванням вікон: S торц.стін = 2х (2.4х3.8-0.9х0.6-2х1.6х0.8) = 12 м 2
- Площа схилів даху, що обмежують кімнату: S скатів.стін = 2х1.0х4.2 = 8.4 м 2
- Площа бічних перегородок: S бок.перегор = 2х1.5х4.2 = 12.6 м 2
- Площа вікон: S вікон = 4х1.6х1.0 = 6.4 м2
- Площа стелі: S стелі = 2.6х4.2 = 10.92 м 2
Далі розрахуємо теплові втрати цих поверхонь, при цьому необхідно врахувати, що через підлогу даному випадкутепло не йтиме, тому що внизу розташоване тепле приміщення. Тепловтрати для стінрозраховуємо як для кутових приміщень, а для стелі та бічних перегородок вводимо 70-відсотковий коефіцієнт, оскільки за ними розташовуються приміщення, що не опалюються.
- Q торц.стін = 12х89 = 1068 Вт.
- Q скатів.стін = 8.4х142 = 1193 Вт.
- Q бок.перегор = 12.6х126х0.7 = 1111 Вт.
- Q вікон = 6.4 х135 = 864 Вт.
- Q стелі = 10.92х35х0.7 = 268 Вт.
Сумарні тепловтрати кімнати становитимуть: Q сумарні = 4504 Вт.
Як бачимо, тепла кімната 1 поверху втрачає (чи споживає) значно менше тепла, ніж мансардна кімната з тонкими стінками і великою площею скління.
Щоб це приміщення зробити придатним для зимового проживання, необхідно насамперед утеплювати стіни, бічні перегородки та вікна.
Будь-яка огороджувальна поверхня може бути представлена у вигляді багатошарової стіни, кожен шар якої має власний тепловий опір та власний опір проходженню повітря. Підсумовуючи тепловий опір всіх шарів, ми отримаємо тепловий опір усієї стіни. Також їли підсумувати опір проходженню повітря всіх шарів, можна зрозуміти, як дихає стіна. Сама найкраща стінаіз бруса має бути еквівалентна стіні із бруса товщиною 15 - 20 антиметрів. Наведена далі таблиця допоможе цьому.
Таблиця опору теплопередачі та проходження повітря різних матеріалів ΔT = 40 ° С (Т нар. = -20 ° С. Т внутр. = 20 ° С.)
|
|
Товщина |
Опір |
Опір. |
|
|
Еквівалент |
||||
|
Цегляна кладказі звичайного 12 сантиметрів |
12 |
0.15 |
12 |
6 |
|
Кладка з керамзитобетонних блоків 1000 кг/м3 |
1.0 |
75 |
17 |
|
|
Піно-газобетон товщиною 30 см 300 кг/м3 |
2.5 |
190 |
7 |
|
|
Брусував стіна завтовшки (сосна) 10 сантиметрів |
10 |
0.6 |
45 |
10 |
Для повної картини тепловтрат всього приміщення потрібно враховувати
- Втрати тепла через контакт фундаменту з мерзлим ґрунтом, як правило, приймають 15% від втрат тепла через стіни першого поверху (з урахуванням складності розрахунку).
- Втрати тепла, пов'язані з вентиляцією. Дані втрати розраховуються з урахуванням будівельних норм (СНіП). Для житлового будинку потрібно близько одного повітрообміну за годину, тобто за цей час необхідно подати той самий обсяг свіжого повітря. Таким чином, втрати пов'язані з вентиляцією будуть становити трохи менше ніж сума тепловтрат припадають на огороджувальні конструкції. Виходить, що втрати втрати через стіни і скління становить лише 40%, а тепловтрати на вентиляцію 50%. У європейських нормах вентиляції та утеплення стін, співвідношення тепловтрат становлять 30% та 60%.
- Якщо стіна «дихає», як стіна з бруса або колоди товщиною 15 – 20 сантиметрів, то відбувається повернення тепла. Це дає змогу знизити теплові втрати на 30%. тому отриману під час розрахунку величину теплового опору стіни необхідно помножити на 1.3 (або відповідно зменшити тепловтрати).
Підсумовуючи всі тепловтрати будинку, Ви зможете зрозуміти якої потужності котел та опалювальні прилади необхідні для комфортного обігріву будинку в холодні та вітряні дні. Також подібні розрахунки покажуть, де «слабка ланка» і як її виключити за допомогою додаткової ізоляції.
Здійснити розрахунок витрати тепла можна і за укрупненими показниками. Так, у 1-2 поверхових не дуже утеплених будинках за зовнішньої температури -25 °С необхідно 213 Вт на 1 м 2 загальної площі, а при -30 °С - 230 Вт. Для добре утеплених будинків цей показник становитиме: при -25 °С - 173 Вт на м 2 загальної площі, а при -30 °С - 177 Вт.
