Calcolo della perdita di calore a casa: la base dell'impianto di riscaldamento. È necessario, almeno, scegliere la caldaia giusta. Puoi anche stimare quanti soldi verranno spesi per il riscaldamento nella casa pianificata, analizzare l'efficienza finanziaria dell'isolamento, ad es. capire se il costo di installazione dell'isolamento si ripagherà con il risparmio di carburante per tutta la vita dell'isolamento. Molto spesso, quando si sceglie la potenza dell'impianto di riscaldamento di una stanza, le persone sono guidate da un valore medio di 100 W per 1 m 2 di superficie con un'altezza standard del soffitto fino a tre metri. Tuttavia, questa potenza non è sempre sufficiente per reintegrare completamente le perdite di calore. Gli edifici differiscono per la composizione dei materiali da costruzione, il loro volume, la posizione in diverse zone climatiche, ecc. Per un calcolo competente dell'isolamento termico e la selezione della potenza dei sistemi di riscaldamento, è necessario conoscere la reale perdita di calore in casa. Come calcolarli: lo diremo in questo articolo.

Parametri di base per il calcolo della dispersione termica

La dispersione termica di ogni stanza dipende da tre parametri fondamentali:

• volume della stanza - siamo interessati al volume d'aria che deve essere riscaldato
• la differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno della stanza - maggiore è la differenza, più veloce è lo scambio termico e l'aria perde calore
• conduttività termica delle strutture che racchiudono: la capacità delle pareti, delle finestre di trattenere il calore

Il calcolo più semplice della perdita di calore

Qt (kWh)=(100 W/m2 x S (m2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000

Questa formula per calcolare la perdita di calore in base a indicatori aggregati, che si basano su condizioni medie di 100 W per 1 metro quadrato. Dove i principali indicatori calcolati per il calcolo dell'impianto di riscaldamento sono i seguenti valori:

qt- potenza termica del riscaldatore proposto su olio esausto, kW / h.

100 W/mq- valore specifico delle dispersioni termiche (65-80 watt/m2). Include la dispersione di energia termica attraverso il suo assorbimento da parte di finestre, pareti, soffitto, pavimento; perdite attraverso la ventilazione e perdite nella stanza e altre perdite.

S- area della stanza;

K1- coefficiente di dispersione termica della finestra:

• vetrata convenzionale K1=1,27
• vetrocamera K1=1,0
• triplo vetro K1=0,85;

K2- coefficiente di dispersione termica delle pareti:

• scarso isolamento termico K2=1,27
• parete in 2 mattoni o isolante spessore 150 mm K2 = 1,0
• buon isolamento termico K2=0,854

K3 il rapporto tra le superfici delle finestre e del pavimento:

• 10% K3=0,8
• 20% K3=0,9
• 30% K3=1,0
• 40% K3=1,1
• 50% K3=1,2;

K4- coefficiente di temperatura esterna:

• -10oC K4=0,7
• -15oC K4=0,9
• -20oC K4=1.1
• -25oC K4=1,3
• -35oC K4=1,5;

K5- il numero di pareti che si affacciano sull'esterno:

• uno - K5=1.1
• due K5=1.2
• tre K5=1.3
• quattro K5=1,4;

K6- tipologia di camera, che si trova sopra quella calcolata:

• soffitta fredda K6=1,0
• soffitta calda K6=0,9
• stanza riscaldata K6-0,8;

K7- altezza della stanza:

• 2,5 m K7=1,0
• 3,0 m K7=1,05
• 3,5 m K7=1,1
• 4,0 m K7=1,15
• 4,5 m K7=1,2.

Calcolo semplificato della perdita di calore in casa

Qt = (V x ∆t x k)/860; (kW)

V- volume della stanza (metri cubi)
∆t- delta di temperatura (esterna e interna)
K- coefficiente di dispersione

• k= 3,0-4,0 - senza isolamento termico. (Struttura semplificata in legno o struttura in lamiera grecata).
• k \u003d 2,0-2,9 - piccolo isolamento termico. (Struttura edilizia semplificata, muratura singola, costruzione semplificata di serramenti e tetti).
• k \u003d 1,0-1,9 - isolamento termico medio. (Costruzione standard, doppia muratura, poche finestre, tetto standard).
• k \u003d 0,6-0,9 - elevato isolamento termico. (Costruzione migliorata, pareti in mattoni a doppio isolamento, poche finestre a doppio vetro, sottofondo spesso, tetto di isolamento termico di alta qualità).

In questa formula, il coefficiente di dispersione viene preso in considerazione in modo molto condizionale e non è del tutto chiaro quali coefficienti utilizzare. Nei classici, una rara stanza moderna, realizzata con materiali moderni secondo gli standard attuali, ha strutture di contenimento con un coefficiente di dispersione superiore a uno. Per una comprensione più dettagliata della metodologia di calcolo, offriamo i seguenti metodi più accurati.

Desidero richiamare immediatamente la vostra attenzione sul fatto che le strutture che lo racchiudono generalmente non sono di struttura omogenea, ma di solito sono costituite da più strati. Esempio: parete a guscio = intonaco + guscio + finitura esterna. Questo progetto può includere anche intercapedini d'aria chiusi (esempio: cavità all'interno di mattoni o blocchi). I suddetti materiali hanno caratteristiche termiche differenti tra loro. La principale caratteristica del livello di costruzione è la sua resistenza al trasferimento di calore R.

Q- questa è la quantità di calore che perde un metro quadrato di superficie racchiusa (normalmente misurata in W/m2)

∆T- la differenza tra la temperatura all'interno dell'ambiente calcolato e la temperatura dell'aria esterna (la temperatura del periodo di cinque giorni più freddo °C per la regione climatica in cui si trova l'edificio calcolato).

Fondamentalmente, viene presa la temperatura interna nei locali:

• Locali residenziali 22C
• 18С non residenziale
• Zone di procedure idriche 33С

Quando si tratta di una struttura multistrato, le resistenze degli strati della struttura si sommano. Separatamente, voglio concentrare la tua attenzione sul coefficiente calcolato conducibilità termica del materiale dello strato λ W/(m°С). Dal momento che i produttori di materiali lo indicano molto spesso. Avendo calcolato il coefficiente di conducibilità termica del materiale dello strato di costruzione, possiamo facilmente ottenere resistenza al trasferimento di calore dello strato:

δ - spessore dello strato, m;

λ - coefficiente calcolato di conducibilità termica del materiale dello strato strutturale, tenendo conto delle condizioni operative delle strutture di chiusura, W / (m2 °C).

Quindi, per calcolare le perdite di calore attraverso gli involucri degli edifici, abbiamo bisogno di:

1. Resistenza al trasferimento di calore delle strutture (se la struttura è multistrato, quindi Σ R strati)R
2. La differenza tra la temperatura della stanza calcolata e quella della strada (la temperatura del periodo di cinque giorni più freddo è °C.). ∆T
3. Area di recinzione F (pareti separate, finestre, porte, soffitto, pavimento)
4. L'orientamento dell'edificio rispetto ai punti cardinali.

La formula per calcolare la perdita di calore di una recinzione è simile alla seguente:

Qlimit=(ΔT / Rlimit)* Flimit * n *(1+∑b)

Qlimit- dispersione termica attraverso l'involucro edilizio, W
Rogr– resistenza al trasferimento di calore, m.q.°C/W; (Se sono presenti più livelli, allora ∑ Rlimite di livelli)
Nebbia– area della struttura di recinzione, m;
n- il coefficiente di contatto dell'involucro edilizio con l'aria esterna.

Tipo di involucro edilizio	Coefficiente n
1. Muri e rivestimenti esterni (anche ventilati con aria esterna), solai sottotetto (con copertura in materiali in pezza) e vialetti carrabili; soffitti su sotterranei freddi (senza muri di recinzione) nella zona climatica-edilizia nord
2. Soffitti sopra cantine fredde comunicanti con l'aria esterna; solai (con tetto in laminati); soffitti su sotterranei freddi (con pareti di recinzione) e pavimenti freddi nella zona climatica dell'edificio nord
3. Soffitti su scantinati non riscaldati con lucernari nelle pareti
4. Soffitti sopra scantinati non riscaldati senza aperture di luce nelle pareti, situati sopra il livello del suolo
5. Soffitti sopra i sotterranei tecnici non riscaldati situati al di sotto del livello del suolo

(1+∑b) – dispersioni termiche aggiuntive come quota delle principali perdite. Le perdite di calore aggiuntive b attraverso l'involucro edilizio dovrebbero essere considerate una frazione delle perdite principali:

a) in locali di qualsiasi destinazione attraverso pareti esterne verticali e inclinate (sporgenza verticale), porte e finestre rivolte a nord, est, nord-est e nord-ovest - nella misura di 0,1, sud-est e ovest - nella misura di 0,05; nelle stanze d'angolo inoltre - 0,05 per ogni muro, porta e finestra, se una delle recinzioni è rivolta a nord, est, nord-est e nord-ovest, e 0,1 - negli altri casi;

b) nei locali sviluppati per la progettazione standard, attraverso pareti, porte e finestre rivolte verso una qualsiasi delle direzioni cardinali, per un importo di 0,08 con un muro esterno e 0,13 per i locali angolari (esclusi quelli residenziali) e in tutti i locali residenziali - 0,13;

c) attraverso i pavimenti non riscaldati del primo piano sopra i sotterranei freddi degli edifici in aree con una temperatura esterna stimata di meno 40 ° C e inferiore (parametri B) - per un importo di 0,05,

d) attraverso porte esterne sprovviste di cortine d'aria o termo-aerotermiche, di altezza costruttiva H, m, dall'altezza media di progetto del terreno alla sommità della gronda, al centro dei fori di scarico della lanterna o la bocca del pozzo nella quantità di: 0,2 N - per porte triple con due vestiboli tra loro; 0,27 H - per doppie porte con vestiboli tra loro; 0,34 H - per doppie porte senza vestibolo; 0,22 H - per ante singole;

e) attraverso cancelli esterni sprovvisti di barriere d'aria e termo-aria - nella misura di 3 in assenza di vestibolo e nella misura di 1 - in presenza di vestibolo al cancello.

Per porte e cancelli esterni estivi e di riserva, non devono essere prese in considerazione le dispersioni di calore aggiuntive di cui ai sottoparagrafi "d" ed "e".

Separatamente, prendiamo un elemento come un pavimento a terra o su tronchi. Ci sono caratteristiche qui. Un pavimento o una parete che non contenga strati isolanti realizzati con materiali con un coefficiente di conducibilità termica λ inferiore o uguale a 1,2 W/(m°C) si dice non coibentato. La resistenza al trasferimento di calore di un tale pavimento è generalmente indicata come Rn.p, (m2 °C) / W. Per ogni zona di un pavimento non coibentato vengono forniti valori standard di resistenza al trasferimento di calore:

• zona I - RI = 2,1 (m2 °C) / O;
• zona II - RII = 4,3 (m2 °C) / O;
• zona III - RIII = 8,6 (m2 °C) / O;
• zona IV - RIV = 14,2 (m2 °C) / O;

Le prime tre zone sono fasce poste parallele al perimetro delle murature esterne. Il resto dell'area appartiene alla quarta zona. La larghezza di ciascuna zona è di 2 m L'inizio della prima zona si trova all'incrocio del pavimento con il muro esterno. Se un pavimento non isolato è adiacente a un muro interrato, l'inizio viene trasferito al limite superiore della penetrazione del muro. Se nella struttura del pavimento sono presenti strati isolanti a terra, viene chiamato isolato e la sua resistenza al trasferimento di calore Rу.p, (m2 оС) / W, è determinata dalla formula:

Ru.p. = Rn.p. + Σ (γc.s. / λc.s)

Rn.p- resistenza al trasferimento di calore della zona considerata del pavimento non isolato, (m2 °C) / W;
y.s- spessore dello strato isolante, m;
noi- coefficiente di conducibilità termica del materiale dello strato isolante, W/(m°C).

Per un pavimento in tronchi, la resistenza al trasferimento di calore Rl, (m2 °C) / W, è calcolata con la formula:

Rl \u003d 1.18 * Ry.p

La perdita di calore di ciascuna struttura di recinzione è considerata separatamente. La quantità di perdita di calore attraverso le strutture di chiusura dell'intera stanza sarà la somma delle perdite di calore attraverso ciascuna struttura di chiusura della stanza. È importante non confondersi nelle misurazioni. Se invece di (W) compare (kW) o in generale (kcal), otterrai un risultato errato. Puoi anche indicare inavvertitamente Kelvin (K) invece di gradi Celsius (°C).

Calcolo avanzato delle dispersioni termiche domestiche

Riscaldamento negli edifici civili e residenziali Le dispersioni termiche dei locali sono costituite da dispersioni di calore attraverso varie strutture di chiusura, quali finestre, pareti, soffitti, pavimenti, nonché da consumi di calore per l'aria di riscaldamento, che si infiltra attraverso le perdite nelle strutture di protezione (strutture di recinzione) di una data stanza. Negli edifici industriali esistono altri tipi di dispersione termica. Il calcolo della perdita di calore della stanza viene effettuato per tutte le strutture che racchiudono tutte le stanze riscaldate. Le perdite di calore attraverso le strutture interne potrebbero non essere prese in considerazione, se la differenza di temperatura in esse con la temperatura delle stanze vicine è fino a 3°C. Le perdite di calore attraverso l'involucro edilizio sono calcolate secondo la seguente formula, W:

Qlimit = F (tin - tnB) (1 + Σ β) n / R®

tnB- temperatura dell'aria esterna, °C;
tvn- temperatura ambiente, °C;
Fè l'area della struttura protettiva, m2;
n- coefficiente che tiene conto della posizione della recinzione o della struttura di protezione (la sua superficie esterna) rispetto all'aria esterna;
β - dispersioni di calore aggiuntive, quote delle principali;
Ro- resistenza al trasferimento di calore, m2 °C/W, che è determinata dalla seguente formula:

Rо = 1/ αв + Σ (δі / λі) + 1/ αн + Rv.p., dove

αv - coefficiente di assorbimento del calore della recinzione (la sua superficie interna), W / m2 o C;
λі e δі sono il coefficiente di conducibilità termica di progetto per il materiale di un dato strato della struttura e lo spessore di questo strato;
αn - coefficiente di trasmissione del calore della recinzione (la sua superficie esterna), W/ m2 o C;
Rv.n - nel caso di un traferro chiuso nella struttura, la sua resistenza termica, m2 o C / W (vedi Tabella 2).
I coefficienti αн e αв sono accettati secondo SNiP e per alcuni casi sono riportati nella Tabella 1;
δі - di solito assegnato in base al compito o determinato dai disegni delle strutture che racchiudono;
λі - tratto dalle directory.

Tabella 1. Coefficienti di assorbimento del calore αv e coefficienti di scambio termico αn

La superficie dell'involucro edilizio	αw, W/m2 o C	αn, W/ m2 o С
Superficie interna di pavimenti, pareti, soffitti lisci
La superficie delle pareti esterne, soffitti non mansardati
Soffitti e soffitti mansardati su scantinati non riscaldati con aperture leggere
Soffitti su scantinati non riscaldati senza aperture di luce

Tabella 2. Resistenza termica degli spazi chiusi Rv.n, m2 o C / W

Spessore strato d'aria, mm	Strati orizzontali e verticali con flusso di calore dal basso verso l'alto		Intercalare orizzontale con flusso di calore dall'alto verso il basso
	A una temperatura nello spazio del traferro

Per porte e finestre, la resistenza al trasferimento di calore viene calcolata molto raramente, ma più spesso viene presa in base alla loro progettazione in base ai dati di riferimento e agli SNiP. Le aree delle recinzioni per i calcoli sono determinate, di regola, in base ai disegni costruttivi. La temperatura tvn per gli edifici residenziali è selezionata dall'appendice i, tnB - dall'appendice 2 di SNiP, a seconda dell'ubicazione del cantiere. Ulteriori dispersioni di calore sono indicate in Tabella 3, il coefficiente n - in Tabella 4.

Tabella 3. Perdite di calore aggiuntive

Scherma, il suo tipo	Condizioni	Perdita di calore aggiuntiva β
Finestre, porte e pareti verticali esterne:	orientamento nord-ovest est, nord e nord-est
	ovest e sud-est
Porte esterne, porte con vestiboli 0,2 N senza porta a lama d'aria ad altezza edificio H, m	triple porte con due vestiboli
	doppie porte con vestibolo
Camere d'angolo opzionali per finestre, porte e pareti	una delle recinzioni è orientata a est, nord, nord-ovest o nord-est
	altri casi

Tabella 4. Il valore del coefficiente n, che tiene conto della posizione della recinzione (la sua superficie esterna)

Il consumo di calore per il riscaldamento dell'aria di infiltrazione esterna negli edifici pubblici e residenziali per tutti i tipi di locali è determinato da due calcoli. Il primo calcolo determina il consumo di energia termica Qі per il riscaldamento dell'aria esterna, che entra nell'i-esima stanza a causa della ventilazione naturale di scarico. Il secondo calcolo determina il consumo di energia termica Qі per il riscaldamento dell'aria esterna, che penetra in una data stanza attraverso le perdite delle recinzioni a causa del vento e (o) della pressione termica. Per il calcolo, la maggiore perdita di calore è presa da quelle determinate dalle seguenti equazioni (1) e (o) (2).

Qi = 0,28 L ρn s (stagno – tnB) (1)

L, m3/ora c - la portata d'aria prelevata dai locali, per gli edifici residenziali prendere 3 m3/ora per 1 m2 dell'area dei locali residenziali, comprese le cucine;
Con– capacità termica specifica dell'aria (1 kJ /(kg oC));
ρn– densità dell'aria esterna al locale, kg/m3.

Il peso specifico dell'aria γ, N/m3, la sua densità ρ, kg/m3, sono determinati secondo le formule:

γ= 3463/ (273 +t) , ρ = γ / g , dove g = 9,81 m/s2 , t , ° s è la temperatura dell'aria.

Il consumo di calore per riscaldare l'aria che entra nell'ambiente attraverso varie perdite nelle strutture di protezione (recinzioni) a causa del vento e della pressione termica è determinato secondo la formula:

Qі = 0,28 Gі s (stagno – tnB) k, (2)

dove k è un coefficiente che tiene conto del controflusso di calore, si assume 0,8 per portefinestre a legatura separata e 1,0 per finestre a legatura singola e doppia;
Gі è la portata d'aria che penetra (infiltrante) attraverso strutture protettive (strutture di contenimento), kg/h.

Per le porte e le finestre dei balconi, il valore Gі è determinato da:

Gi = 0,216 Σ F Δ Рі 0,67 / Ri, kg/h

dove Δ Рі è la differenza di pressione dell'aria sulle superfici interne Рвн ed esterne Рн di porte o finestre, Pa;
Σ F, m2 - l'area stimata di tutte le recinzioni dell'edificio;
Ri, m2 h/kg - permeabilità all'aria di questa recinzione, che può essere accettata in conformità con l'Appendice 3 di SNiP. Negli edifici a pannelli, inoltre, viene determinato un flusso d'aria aggiuntivo, che si infiltra attraverso i giunti che perdono dei pannelli.

Il valore di Δ Рі è determinato dall'equazione, Pa:

Δ Рі= (H - hі) (γн - γin) + 0,5 ρн V2 (сe,n - ce,р) k1 - ріnt,
dove H, m - l'altezza dell'edificio dal livello zero alla bocca del pozzo di ventilazione (negli edifici non mansardati, la bocca si trova solitamente a 1 m sopra il tetto e negli edifici con soffitta - 4-5 m sopra il solaio);
hі, m - altezza dal livello zero alla parte superiore delle porte o finestre del balcone per le quali viene calcolata la portata d'aria;
γn, γin – pesi specifici dell'aria esterna e interna;
ce, ru ce, n - coefficienti aerodinamici rispettivamente per le superfici sottovento e sopravento dell'edificio. Per edifici rettangolari ce,p = -0,6, ce,n= 0,8;

V, m / s - velocità del vento, che viene presa per il calcolo secondo l'Appendice 2;
k1 è un coefficiente che tiene conto della dipendenza della pressione del vento e dell'altezza dell'edificio;
ріnt, Pa - pressione dell'aria condizionatamente costante, che si verifica quando la ventilazione viene eseguita con impulso forzato, quando si calcolano gli edifici residenziali ріnt può essere ignorato, poiché è uguale a zero.

Per recinzioni con un'altezza fino a 5,0 m, il coefficiente k1 è 0,5, con un'altezza fino a 10 m è 0,65, con un'altezza fino a 20 m - 0,85 e per recinzioni da 20 m e oltre, 1,1 è preso.

Dispersione termica totale calcolata nell'ambiente, W:

Qcalc \u003d Σ Qlimit + Qunf - Qlife

dove Σ Qlimit - dispersione termica totale attraverso tutti gli involucri protettivi del locale;
Qinf è il consumo massimo di calore per riscaldare l'aria infiltrata, desunto dai calcoli secondo le formule (2) u (1);
Qlife: tutta la generazione di calore da elettrodomestici, illuminazione e altre possibili fonti di calore accettate per cucine e soggiorni per un importo di 21 W per 1 m2 dell'area calcolata.

Vladivostok -24.
Vladimir -28.
Volgograd -25.
Vologda -31.
Voronez -26.
Ekaterinburg -35.
Irkutsk -37.
Kazan -32.
Kaliningrad -18
Krasnodar -19.
Krasnojarsk -40.
Mosca -28.
Murmansk -27.
Nizhny Novgorod -30.
Novgorod -27.
Novorossijsk -13.
Novosibirsk -39.
Omsk -37.
Orenburg -31.
Aquila -26.
Penza -29.
Permanente -35.
Pskov -26.
Rostov -22.
Riazán -27.
Samara -30.
San Pietroburgo -26.
Smolensk -26.
Tver -29.
Tula -27.
Tjumen' -37.
Ulyanovsk -31.

Ad oggi risparmio di caloreè un parametro importante che viene preso in considerazione quando si costruisce uno spazio residenziale o ufficio. In conformità con SNiP 23-02-2003 "Protezione termica degli edifici", la resistenza al trasferimento di calore viene calcolata utilizzando uno dei due approcci alternativi:

• prescrittivo;
• Consumatore.

Per calcolare i sistemi di riscaldamento domestici, puoi utilizzare il calcolatore per calcolare il riscaldamento, la perdita di calore a casa.

Approccio prescrittivo- queste sono le norme per i singoli elementi della protezione termica di un edificio: pareti esterne, pavimenti sopra ambienti non riscaldati, rivestimenti e solai sottotetto, finestre, porte d'ingresso, ecc.

approccio del consumatore(la resistenza al trasferimento di calore può essere ridotta in relazione al livello prescrittivo, a condizione che il consumo di energia termica specifico di progetto per il riscaldamento degli ambienti sia inferiore allo standard).

Requisiti sanitari e igienici:

• La differenza tra le temperature dell'aria all'interno e all'esterno della stanza non deve superare determinati valori consentiti. La differenza di temperatura massima consentita per la parete esterna è di 4°C. per copertura e solai sottotetto 3°С e per copertura sopra scantinati e sotterranei 2°С.
• La temperatura sulla superficie interna della custodia deve essere superiore alla temperatura del punto di rugiada.

Per esempio: per Mosca e la regione di Mosca, la resistenza termica richiesta del muro secondo l'approccio del consumatore è 1,97 ° С m 2 / W e secondo l'approccio prescrittivo:

• per una casa permanente 3,13 ° С m 2 / W.
• per edifici amministrativi e altri edifici pubblici, comprese le strutture per la residenza stagionale 2,55 ° С m 2 / W.

Per questo motivo, scegliere una caldaia o altri dispositivi di riscaldamento esclusivamente in base ai parametri indicati nella loro documentazione tecnica. Dovresti chiederti se la tua casa è stata costruita rispettando rigorosamente i requisiti di SNiP 23-02-2003.

Pertanto, per la corretta scelta della potenza della caldaia o dei dispositivi di riscaldamento, è necessario calcolare il reale perdita di calore nella tua casa. Di norma, un edificio residenziale perde calore attraverso le pareti, il tetto, le finestre, il terreno e possono verificarsi significative perdite di calore attraverso la ventilazione.

La dispersione termica dipende principalmente da:

• differenza di temperatura tra casa e strada (maggiore è la differenza, maggiore è la perdita).
• caratteristiche di schermatura termica di pareti, finestre, soffitti, rivestimenti.

Pareti, finestre, pavimenti, hanno una certa resistenza alle dispersioni di calore, le proprietà di schermatura termica dei materiali sono valutate da un valore chiamato resistenza al trasferimento di calore.

Resistenza al trasferimento di calore mostrerà quanto calore filtrerà attraverso un metro quadrato di costruzione a una data differenza di temperatura. Questa domanda può essere formulata in modo diverso: quale differenza di temperatura si verificherà quando una certa quantità di calore passa attraverso un metro quadrato di recinzioni.

R = ΔT/q.

• q è la quantità di calore che fuoriesce attraverso un metro quadrato di parete o superficie di una finestra. Questa quantità di calore si misura in watt per metro quadrato (W/m 2);
• ΔT è la differenza tra la temperatura della strada e quella della stanza (°C);
• R è la resistenza al trasferimento di calore (°C / W / m 2 o ° C m 2 / W).

Nei casi in cui si parla di una struttura multistrato, la resistenza degli strati è semplicemente riassunta. Ad esempio, la resistenza di un muro di legno rivestito di mattoni è la somma di tre resistenze: un muro di mattoni e legno e un intercapedine d'aria tra di loro:

R(somma)= R(legno) + R(auto) + R(mattone)

Distribuzione della temperatura e strati limite dell'aria durante il trasferimento di calore attraverso una parete.

Calcolo della dispersione termica viene eseguita per il periodo più freddo dell'anno del periodo, che è la settimana più fredda e ventosa dell'anno. Nella letteratura edilizia, la resistenza termica dei materiali è spesso indicata in base alle condizioni date e alla zona climatica (o temperatura esterna) in cui si trova la tua casa.

Tabella della resistenza allo scambio termico di vari materiali

a ΔT = 50 °С (T esterno = -30 °С. Т interno = 20 °С.)

Materiale e spessore della parete	Resistenza al trasferimento di calore Rm.
Muro di mattoni spessori in 3 mattoni. (79 centimetri) spessori in 2,5 mattoni. (67 centimetri) spessori in 2 mattoni. (54 centimetri) spessori in 1 mattone. (25 centimetri)	0.592 0.502 0.405 0.187
Casetta in legno Ø 25 Ø 20	0.550 0.440
Capanna di legno Spessore 20 centimetri Spessore 10 centimetri	0.806 0.353
Parete telaio (tavola + lana minerale + tavola) 20 centimetri
Muro di cemento espanso 20 centimetri 30 cm	0.476 0.709
Intonacatura su mattoni, cemento. cemento espanso (2-3 cm)
Soffitto (attico) soffitto
pavimenti in legno
Doppie ante in legno

Tabella delle dispersioni termiche di finestre di varie esecuzioni a ΔT = 50 °C (T out = -30 °C. T int. = 20 °C.)

tipo di finestra R T Q . W/mq Q . mar Finestra con doppio vetro convenzionale Finestra con vetrocamera (spessore vetro 4 mm) 4-16-4 4-Ar16-4 4-16-4K 4-Ar16-4К 0.32 0.34 0.53 0.59 156 147 94 85 250 235 151 136 Doppi vetri 4-6-4-6-4 4-Ar6-4-Ar6-4 4-6-4-6-4K 4-Ar6-4-Ar6-4K 4-8-4-8-4 4-Ar8-4-Ar8-4 4-8-4-8-4K 4-Ar8-4-Ar8-4К 4-10-4-10-4 4-Ar10-4-Ar10-4 4-10-4-10-4K 4-Ar10-4-Ar10-4К 4-12-4-12-4 4-Ar12-4-Ar12-4 4-12-4-12-4K 4-Ar12-4-Ar12-4К 4-16-4-16-4 4-Ar16-4-Ar16-4 4-16-4-16-4K 4-Ar16-4-Ar16-4К 0.42 0.44 0.53 0.60 0.45 0.47 0.55 0.67 0.47 0.49 0.58 0.65 0.49 0.52 0.61 0.68 0.52 0.55 0.65 0.72 119 114 94 83 111 106 91 81 106 102 86 77 102 96 82 73 96 91 77 69 190 182 151 133 178 170 146 131 170 163 138 123 163 154 131 117 154 146 123 111

Nota
. I numeri pari nel simbolo di una finestra con doppi vetri indicano aria
divario in millimetri;
. Le lettere Ar significano che lo spazio vuoto non è riempito con aria, ma con argon;
. La lettera K significa che il vetro esterno ha uno speciale trasparente
rivestimento di protezione dal calore.

Come si può vedere dalla tabella sopra, le moderne finestre con doppi vetri lo rendono possibile ridurre la perdita di calore finestre quasi raddoppiate. Ad esempio, per 10 finestre di 1,0 m x 1,6 m, il risparmio può arrivare fino a 720 kilowattora al mese.

Per la corretta scelta dei materiali e degli spessori delle pareti, applichiamo queste informazioni ad un esempio specifico.

Nel calcolo delle dispersioni di calore per m 2 sono coinvolte due grandezze:

• differenza di temperatura ΔT.
• resistenza al trasferimento di calore R.

Diciamo che la temperatura ambiente è di 20°C. e la temperatura esterna sarà di -30 °C. In questo caso la differenza di temperatura ΔT sarà pari a 50 °C. Le pareti sono in legno di 20 centimetri di spessore, quindi R = 0,806°C m 2/W.

La perdita di calore sarà 50 / 0,806 = 62 (W / m 2).

Per semplificare il calcolo della dispersione termica nei libri di consultazione degli edifici indicare la perdita di calore vari tipi di pareti, soffitti, ecc. per alcuni valori di temperatura dell'aria invernale. Di norma, vengono fornite cifre diverse stanze d'angolo(il vortice d'aria che scorre attraverso la casa lo colpisce) e non angolare, e tiene conto anche della differenza di temperatura per i locali del primo e dei piani superiori.

Tabella delle dispersioni termiche specifiche degli elementi di recinzione degli edifici (per 1 m 2 lungo il profilo interno delle pareti) in funzione della temperatura media della settimana più fredda dell'anno.

Caratteristica recinzioni All'aperto temperatura. °C Perdita di calore. mar 1 ° piano 2 ° piano angolo Camera Non angolare Camera angolo Camera Non angolare Camera Muro in 2,5 mattoni (67 cm) con interno Malta 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 75 81 83 85 70 75 78 80 66 71 75 76 Muro in 2 mattoni (54 cm) con interno Malta 24 -26 -28 -30 91 97 102 104 90 96 101 102 82 87 91 94 79 87 89 91 Muro tagliato (25 cm) con interno guaina 24 -26 -28 -30 61 65 67 70 60 63 66 67 55 58 61 62 52 56 58 60 Muro tagliato (20 cm) con interno guaina 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 76 81 84 87 69 75 78 80 66 72 75 77 Parete in legno (18 cm) con interno guaina 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 76 81 84 87 69 75 78 80 66 72 75 77 Parete in legno (10 cm) con interno guaina 24 -26 -28 -30 87 94 98 101 85 91 96 98 78 83 87 89 76 82 85 87 Cornice a parete (20 cm) con ripieno di argilla espansa 24 -26 -28 -30 62 65 68 71 60 63 66 69 55 58 61 63 54 56 59 62 Muro di cemento espanso (20 cm) con interno Malta 24 -26 -28 -30 92 97 101 105 89 94 98 102 87 87 90 94 80 84 88 91

Nota. Nel caso in cui dietro il muro sia presente una stanza esterna non riscaldata (tettuccio, veranda vetrata, ecc.), la perdita di calore attraverso di essa sarà del 70% di quella calcolata e se dietro questa stanza non riscaldata è presente un'altra stanza esterna, quindi la perdita di calore sarà del 40% del valore calcolato.

Tabella delle dispersioni termiche specifiche degli elementi di recinzione degli edifici (per 1 m 2 lungo il profilo interno) in funzione della temperatura media della settimana più fredda dell'anno.

Esempio 1

Camera d'angolo (1° piano)

Caratteristiche della camera:

• 1 ° piano.
• superficie della stanza - 16 m 2 (5x3,2).
• altezza del soffitto - 2,75 m.
• pareti esterne - due.
• il materiale e lo spessore delle pareti esterne: un legno spesso 18 centimetri è rivestito di cartongesso e ricoperto di carta da parati.
• finestre - due (altezza 1,6 m. larghezza 1,0 m) con doppi vetri.
• pavimenti - coibentati in legno. seminterrato sottostante.
• sopra il piano mansardato.
• temperatura esterna di progetto -30 °С.
• la temperatura richiesta nella stanza è +20 °С.

• L'area delle pareti esterne meno le finestre: pareti S (5+3,2)x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 m2.
• Area di Windows: S Windows \u003d 2x1.0x1.6 \u003d 3,2 m 2
• Superficie: piano S \u003d 5x3,2 \u003d 16 m 2
• Area del soffitto: soffitto S \u003d 5x3,2 \u003d 16 m 2

L'area delle partizioni interne non è inclusa nel calcolo, poiché la temperatura è la stessa su entrambi i lati della partizione, quindi il calore non fuoriesce attraverso le partizioni.

Ora calcoliamo la dispersione termica di ciascuna delle superfici:

• Q pareti \u003d 18,94x89 \u003d 1686 watt.
• Q windows \u003d 3,2x135 \u003d 432 watt.
• Q floor \u003d 16x26 \u003d 416 watt.
• Soffitto Q \u003d 16x35 \u003d 560 watt.

La perdita di calore totale della stanza sarà: Q totale \u003d 3094 W.

Va tenuto presente che molto più calore fuoriesce attraverso le pareti che attraverso finestre, pavimenti e soffitti.

Esempio 2

Stanza sul tetto (attico)

Caratteristiche della camera:

• piano superiore.
• superficie 16 m 2 (3,8x4,2).
• altezza del soffitto 2,4 m.
• mura esterne; due falde del tetto (ardesia, rivestimento solido. 10 cm di lana minerale, rivestimento). timpani (trave spessa 10 cm rivestita con assicelle) e tramezzi laterali (parete a telaio con riempimento in argilla espansa 10 cm).
• finestre - 4 (due su ogni timpano), alte 1,6 m e larghe 1,0 m con doppi vetri.
• temperatura esterna di progetto -30°С.
• temperatura ambiente richiesta +20°C.

• L'area delle pareti esterne terminali meno le finestre: pareti terminali S = 2x (2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 m 2
• L'area delle pendenze del tetto che delimitava la stanza: pendenze S. pareti \u003d 2x1,0x4,2 \u003d 8,4 m 2
• L'area delle partizioni laterali: partizione laterale S = 2x1,5x4,2 = 12,6 m 2
• Area di Windows: S Windows \u003d 4x1.6x1.0 \u003d 6,4 m 2
• Area del soffitto: soffitto S \u003d 2,6x4,2 \u003d 10,92 m 2

Successivamente, calcoliamo le perdite di calore di queste superfici, tenendo conto che in questo caso il calore non fuoriesce attraverso il pavimento, poiché al di sotto si trova una stanza calda. Dispersione di calore per le pareti calcoliamo sia per le stanze d'angolo, sia per il soffitto e le partizioni laterali introduciamo un coefficiente del 70 percento, poiché le stanze non riscaldate si trovano dietro di esse.

• Q pareti terminali \u003d 12x89 \u003d 1068 W.
• Q pareti inclinate \u003d 8,4x142 \u003d 1193 W.
• Bruciatore laterale Q = 12,6x126x0,7 = 1111 W.
• Q windows \u003d 6,4x135 \u003d 864 watt.
• Soffitto Q \u003d 10,92x35x0,7 \u003d 268 watt.

La perdita di calore totale della stanza sarà: Q totale \u003d 4504 W.

Come si può notare, una stanza calda al 1° piano perde (o consuma) molto meno calore di una stanza mansardata con pareti sottili e ampia superficie vetrata.

Per rendere questa stanza adatta alla vita invernale, è necessario innanzitutto isolare le pareti, le pareti divisorie laterali e le finestre.

Qualsiasi superficie di recinzione può essere rappresentata come una parete multistrato, ogni strato della quale ha una propria resistenza termica e una propria resistenza al passaggio dell'aria. Sommando la resistenza termica di tutti gli strati, otteniamo la resistenza termica dell'intera parete. Inoltre, se sommi la resistenza al passaggio dell'aria di tutti gli strati, puoi capire come respira il muro. Il miglior muro di legno dovrebbe essere equivalente a un muro di legno spesso da 15 a 20 pollici. La tabella seguente ti aiuterà in questo.

Tabella delle resistenze al trasferimento di calore e al passaggio dell'aria dei vari materiali ΔT=40 °C (T ext. = -20 °C. T int. =20 °C.)

strato di parete	Spessore strato muri	Resistenza strato di parete termovettore		Resistere. Aria permeabilità equivalente a muro di legno di spessore (centimetro)
			Equivalente mattone opere murarie di spessore (centimetro)
Muratura dall'ordinario spessore del mattone di argilla: 12 centimetri 25 centimetri 50 centimetri 75 centimetri	12 25 50 75	0.15 0.3 0.65 1.0	12 25 50 75	6 12 24 36
Muratura in blocchi di cemento argilloso Spessore 39 cm con densità: 1000 kg/m3 1400 kg/m3 1800 kg/m3		1.0 0.65 0.45	75 50 34	17 23 26
Calcestruzzo aerato espanso di 30 cm di spessore densità: 300 kg/m3 500 kg/m3 800 kg/m3		2.5 1.5 0.9	190 110 70	7 10 13
Spessore della parete Brusoval (pino) 10 centimetri 15 centimetri 20 centimetri	10 15 20	0.6 0.9 1.2	45 68 90	10 15 20

Per un quadro completo della perdita di calore dell'intera stanza, è necessario tenerne conto

1. La perdita di calore attraverso il contatto della fondazione con il terreno ghiacciato, di norma, assorbe il 15% della perdita di calore attraverso le pareti del primo piano (tenendo conto della complessità del calcolo).
2. Perdita di calore associata alla ventilazione. Queste perdite sono calcolate tenendo conto dei codici edilizi (SNiP). Per un edificio residenziale è necessario circa un ricambio d'aria all'ora, ovvero durante questo periodo è necessario fornire lo stesso volume di aria fresca. Pertanto, le perdite associate alla ventilazione saranno leggermente inferiori alla somma delle dispersioni termiche attribuibili all'involucro edilizio. Si scopre che la perdita di calore attraverso pareti e vetri è solo del 40% e perdita di calore per la ventilazione 50%. Negli standard europei per la ventilazione e l'isolamento delle pareti, il rapporto tra la perdita di calore è del 30% e del 60%.
3. Se il muro "respira", come un muro di legno o tronchi di 15 - 20 centimetri di spessore, il calore viene restituito. Ciò riduce la perdita di calore del 30%. pertanto il valore della resistenza termica della parete ottenuto nel calcolo deve essere moltiplicato per 1,3 (o, rispettivamente, ridurre la perdita di calore).

Sommando tutte le dispersioni di calore in casa, puoi capire di quale potenza hanno bisogno la caldaia e i riscaldatori per riscaldare comodamente la casa nelle giornate più fredde e ventose. Inoltre, tali calcoli mostreranno dove si trova l '"anello debole" e come eliminarlo con l'aiuto di un isolamento aggiuntivo.

È inoltre possibile calcolare il consumo di calore utilizzando indicatori aggregati. Quindi, in case a 1-2 piani non molto isolate a una temperatura esterna di -25 ° C, sono necessari 213 W per 1 m 2 della superficie totale e a -30 ° C - 230 W. Per le case ben isolate, questa cifra sarà: a -25 ° C - 173 O per m 2 della superficie totale e a -30 ° C - 177 O.

La scelta dell'isolamento termico, delle opzioni per l'isolamento di pareti, soffitti e altri involucri edilizi è un compito difficile per la maggior parte dei costruttori edili. Troppi problemi contrastanti devono essere risolti contemporaneamente. Questa pagina ti aiuterà a capire tutto.

Attualmente, il risparmio di calore delle risorse energetiche è diventato di grande importanza. Secondo SNiP 23-02-2003 "Protezione termica degli edifici", la resistenza al trasferimento di calore viene determinata utilizzando uno dei due approcci alternativi:

prescrittivo (sono imposti requisiti normativi ai singoli elementi della protezione termica dell'edificio: pareti esterne, solai sopra ambienti non riscaldati, rivestimenti e solai sottotetto, serramenti, porte d'ingresso, ecc.)

consumatore (la resistenza al trasferimento di calore della recinzione può essere ridotta in relazione al livello prescrittivo, a condizione che il consumo di energia termica specifico di progetto per il riscaldamento dell'edificio sia inferiore allo standard).

I requisiti sanitari e igienici devono essere sempre rispettati.

Questi includono

Il requisito che la differenza di temperatura tra l'aria interna e quella superficiale delle strutture di contenimento non ecceda i valori ammessi. I valori differenziali massimi consentiti per la parete esterna sono 4°C, per coperture e solai 3°C e per soffitti sopra scantinati e interrati 2°C.

Il requisito che la temperatura sulla superficie interna dell'armadio sia superiore alla temperatura del punto di rugiada.

Per Mosca e la sua regione, la resistenza termica richiesta del muro secondo l'approccio del consumatore è di 1,97 °C m. mq/W, e secondo l'approccio prescrittivo:

per una casa permanente 3,13 °C m. mq/W,

per edifici amministrativi e altri edifici pubblici, incl. fabbricati per residenza stagionale 2,55 °C m. mq/W.

Tabella degli spessori e della resistenza termica dei materiali per le condizioni di Mosca e della sua regione.

Nome del materiale della parete	Spessore della parete e relativa resistenza termica	Spessore richiesto secondo l'approccio del consumatore (R=1,97 °C.mq./W) e l'approccio prescrittivo (R=3,13 °C.m.q./W)
Mattone pieno in laterizio (densità 1600 kg/m3)	510 mm (muratura a due mattoni), R=0,73 °С m. mq/W	1380 mm 2190 mm
Calcestruzzo in argilla espansa (densità 1200 kg/m3)	300 mm, R=0,58 °С m. mq/W	1025 mm 1630 mm
trave di legno	150 mm, R=0,83 °С m. mq/W	355 mm 565 mm
Scudo di legno riempito di lana minerale (spessore della guaina interna ed esterna da tavole di 25 mm ciascuna)	150 mm, R=1,84 °С m. mq/W	160 mm 235 mm

Tabella della resistenza richiesta al trasferimento di calore delle strutture che racchiudono nelle case nella regione di Mosca.

muro esterno	Finestra, portafinestra	Rivestimento e sovrapposizioni	Soffitta sottotetto e soffitti su scantinati non riscaldati	porta d'ingresso
Approccio prescrittivo
Dall'approccio del consumatore

Queste tabelle mostrano che la maggior parte delle abitazioni suburbane nella regione di Mosca non soddisfa i requisiti per il risparmio di calore, mentre anche l'approccio del consumatore non è osservato in molti edifici di nuova costruzione.

Pertanto, scegliendo una caldaia o dei riscaldatori solo in base alla capacità di riscaldare una determinata area indicata nella loro documentazione, confermi che la tua casa è stata costruita tenendo rigorosamente conto dei requisiti di SNiP 23-02-2003.

La conclusione segue dal materiale di cui sopra. Per la corretta scelta della potenza della caldaia e dei dispositivi di riscaldamento, è necessario calcolare l'effettiva perdita di calore dei locali della propria casa.

Di seguito ti mostreremo un metodo semplice per calcolare la dispersione termica della tua casa.

La casa perde calore attraverso il muro, il tetto, forti emissioni di calore passano attraverso le finestre, il calore entra anche nel terreno, possono verificarsi significative dispersioni di calore attraverso la ventilazione.

Le perdite di calore dipendono principalmente da:

differenza di temperatura in casa e in strada (maggiore è la differenza, maggiori sono le perdite),

proprietà di schermatura termica di pareti, finestre, soffitti, rivestimenti (o, come si suol dire, strutture che racchiudono).

Le strutture che racchiudono resistono alla dispersione di calore, quindi le loro proprietà di schermatura termica sono valutate da un valore chiamato resistenza al trasferimento di calore.

La resistenza al trasferimento di calore mostra quanto calore passerà attraverso un metro quadrato dell'involucro dell'edificio a una data differenza di temperatura. Si può dire, e viceversa, quale differenza di temperatura si verificherà quando una certa quantità di calore passa attraverso un metro quadrato di recinzioni.

dove q è la quantità di calore perso per metro quadrato di superficie circostante. Si misura in watt per metro quadrato (W/m2); ΔT è la differenza tra la temperatura della strada e quella della stanza (°С) e, R è la resistenza al trasferimento di calore (°С/W/m2 o °С·m2/W).

Quando si tratta di costruzione multistrato, la resistenza degli strati si somma semplicemente. Ad esempio, la resistenza di un muro in legno rivestito di mattoni è la somma di tre resistenze: un muro di mattoni e legno e un intercapedine d'aria tra di loro:

R(somma)= R(legno) + R(carrello) + R(mattone).

Distribuzione della temperatura e strati limite dell'aria durante il trasferimento di calore attraverso una parete

Il calcolo della perdita di calore viene effettuato per il periodo più sfavorevole, che è la settimana più gelida e ventosa dell'anno.

Le guide alla costruzione di solito indicano la resistenza termica dei materiali in base a questa condizione e alla zona climatica (o temperatura esterna) in cui si trova la tua casa.

tavolo – Resistenza al trasferimento di calore di vari materiali a ΔT = 50 °С (Т nar. = -30 °C, T interno = 20 °C.)

Materiale e spessore della parete	Resistenza al trasferimento di caloreR m ,
Muro di mattoni Spessore 3 mattoni (79 cm) Spessore 2,5 mattoni (67 cm) Spessore 2 mattoni (54 cm) Spessore 1 mattone (25 cm)	0,592 0,502 0,405 0,187
Casetta in legno Ø 25 Ø 20
Capanna di legno Spessore 20 cm Spessore 10 cm
Parete telaio (tavola + lana minerale + tavola) 20 cm
Muro di cemento espanso 20 cm 30 cm
Intonaco su mattone, cemento, cemento espanso (2-3 cm)
Soffitto (attico) soffitto
pavimenti in legno
Doppie ante in legno

tavolo – Dispersioni termiche di finestre di vario design a ΔT = 50 °С (Т nar. = -30 °C, T interno = 20 °C.)

tipo di finestra R T Q , W/m2 Q , W Finestra con doppio vetro convenzionale Finestra con vetrocamera (spessore vetro 4 mm) 4-16-4 4-Ar16-4 4-16-4K 4-Ar16-4K 0,32 0,34 0,53 0,59 Doppi vetri 4-6-4-6-4 4-Ar6-4-Ar6-4 4-6-4-6-4C 4-Ar6-4-Ar6-4C 4-8-4-8-4 4-Ar8-4 -Ar8-4 4-8-4-8-4К 4-Ar8-4-Ar8-4К 4-10-4-10-4 4-Ar10-4-Ar10-4 4-10-4-10-4К 4 -Ar10-4-Ar10-4К 4-12-4-12-4 4-Ar12-4-Ar12-4 4-12-4-12-4К 4-Ar12-4-Ar12-4К 4-16-4- 16-4 4-Ar16-4-Ar16-4 4-16-4-16-4K 4-Ar16-4-Ar16-4K 0,42 0,44 0,53 0,60 0,45 0,47 0,55 0,67 0,47 0,49 0,58 0,65 0,49 0,52 0,61 0,68 0,52 0,55 0,65 0,72 119 114 94 83 111 106 91 81 106 102 86 77 102 96 82 73 96 91 77 69 190 182 151 133 178 170 146 131 170 163 138 123 163 154 131 117 154 146 123 111 Nota I numeri pari nel simbolo del vetrocamera indicano il traferro in mm; Il simbolo Ar significa che lo spazio vuoto non è riempito con aria, ma con argon; La lettera K significa che il vetro esterno ha uno speciale rivestimento termo schermante trasparente.

Come si può vedere dalla tabella precedente, le moderne finestre con doppi vetri possono ridurre la perdita di calore della finestra di quasi la metà. Ad esempio, per dieci finestre che misurano 1,0 m x 1,6 m, il risparmio raggiungerà un kilowatt, che corrisponde a 720 kilowattora al mese.

Per la corretta scelta dei materiali e degli spessori delle strutture di contenimento, applichiamo queste informazioni ad un esempio specifico.

Nel calcolo delle dispersioni di calore per quadrato. metro ha coinvolto due grandezze:

differenza di temperatura ΔT,

resistenza al trasferimento di calore R.

Definiamo la temperatura interna come 20 °C e prendiamo la temperatura esterna come -30 °C. Allora la differenza di temperatura ΔT sarà pari a 50 °C. Le pareti sono in legno di spessore 20 cm, quindi R = 0,806°C m. mq/W.

Le perdite di calore saranno 50 / 0,806 = 62 (W / mq).

Per semplificare i calcoli delle perdite di calore nei libri di riferimento degli edifici, vengono fornite le perdite di calore di vari tipi di pareti, soffitti, ecc. per alcuni valori di temperatura dell'aria invernale. In particolare, sono dati numeri diversi per stanze d'angolo (dove interessa il vortice dell'aria che scorre attraverso la casa) e stanze non d'angolo, e si tiene conto di diverse configurazioni termiche per le stanze al primo e ai piani superiori.

tavolo – Dispersioni termiche specifiche degli elementi di recinzione dell'edificio (per 1 mq lungo il profilo interno delle pareti) in funzione della temperatura media della settimana più fredda dell'anno.

Caratteristica recinzione Temperatura esterna, °С Dispersione di calore, W Primo piano Piano più alto stanza d'angolo Non angolare Camera stanza d'angolo Non angolare Camera Muro di 2,5 mattoni (67 cm) con est. Malta Muro in 2 mattoni (54 cm) con est. Malta Parete tagliata (25 cm) con est. guaina Parete tagliata (20 cm) con est. guaina Parete in legno (18 cm) con interno. guaina Parete in legno (10 cm) con interno. guaina Parete a telaio (20 cm) con imbottitura in argilla espansa Parete in cemento espanso (20 cm) con interno Malta Nota Se c'è una stanza esterna non riscaldata dietro il muro (baldacchino, veranda vetrata, ecc.), La perdita di calore attraverso di essa è del 70% di quella calcolata e se dietro questa stanza non riscaldata non c'è una strada, ma un'altra stanza all'esterno (ad esempio una tettoia con affaccio sulla veranda), quindi il 40% del valore calcolato.

tavolo – Dispersione termica specifica degli elementi di recinzione dell'edificio (per 1 mq lungo il profilo interno) in funzione della temperatura media della settimana più fredda dell'anno.

Caratteristica recinzione	Temperatura esterna, °C	Dispersione di calore, kW
finestra con doppi vetri
Ante in legno massello (doppie)
Piano mansardato
Pavimenti in legno sopra il seminterrato

Considera un esempio di calcolo della perdita di calore di due stanze diverse della stessa area utilizzando le tabelle.

Esempio 1

Camera d'angolo (primo piano)

Caratteristiche della camera:

primo piano,

superficie della camera - 16 mq (5x3.2),

altezza del soffitto - 2,75 m,

pareti esterne - due,

materiale e spessore delle pareti esterne - legno di 18 cm di spessore, rivestito con cartongesso e rivestito con carta da parati,

finestre - due (altezza 1,6 m, larghezza 1,0 m) con doppi vetri,

pavimenti - coibentati in legno, seminterrato sottostante,

piano sottotetto più alto,

temperatura esterna di progetto –30 °С,

la temperatura richiesta nella stanza è di +20 °C.

Area della parete esterna escluse le finestre:

S pareti (5 + 3,2) x2,7-2x1,0x1,6 \u003d 18,94 metri quadrati. m.

area della finestra:

S Windows \u003d 2x1,0x1,6 \u003d 3,2 metri quadrati. m.

Superficie:

Piano S \u003d 5x3,2 \u003d 16 metri quadrati. m.

Superficie del soffitto:

Soffitto a S \u003d 5x3,2 \u003d 16 metri quadrati. m.

L'area delle partizioni interne non è inclusa nel calcolo, poiché il calore non fuoriesce attraverso di esse - dopotutto, la temperatura è la stessa su entrambi i lati della partizione. Lo stesso vale per la porta interna.

Ora calcoliamo la dispersione termica di ciascuna delle superfici:

Q totale = 3094 watt.

Si noti che più calore fuoriesce attraverso le pareti che attraverso finestre, pavimenti e soffitti.

Il risultato del calcolo mostra la dispersione termica della stanza nei giorni più gelidi (T esterna = -30°C) dell'anno. Naturalmente, più caldo è all'esterno, meno calore lascerà la stanza.

Esempio 2

Stanza sul tetto (attico)

Caratteristiche della camera:

piano più alto,

superficie 16 mq (3.8x4.2),

altezza del soffitto 2,4 m,

mura esterne; due falde del tetto (ardesia, listello massiccio, lana minerale 10 cm, rivestimento), frontoni (legno spesso 10 cm, rivestito con rivestimento) e pareti divisorie laterali (parete a telaio con riempimento in argilla espansa 10 cm),

finestre - quattro (due su ciascun timpano), alte 1,6 m e larghe 1,0 m con doppi vetri,

temperatura esterna di progetto –30°С,

temperatura ambiente richiesta +20°C.

Calcola l'area delle superfici di trasferimento del calore.

L'area delle pareti esterne finali meno le finestre:

S pareti terminali \u003d 2x (2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) \u003d 12 metri quadrati. m.

L'area delle falde del tetto che delimitava la stanza:

Pareti del pendio S \u003d 2x1,0x4,2 \u003d 8,4 metri quadrati. m.

L'area delle partizioni laterali:

Taglio laterale S = 2x1,5x4,2 = 12,6 sq. m.

area della finestra:

S Windows \u003d 4x1,6x1,0 \u003d 6,4 metri quadrati. m.

Superficie del soffitto:

Soffitto S \u003d 2,6x4,2 \u003d 10,92 metri quadrati. m.

Ora calcoliamo le perdite di calore di queste superfici, tenendo conto che il calore non fuoriesce attraverso il pavimento (c'è una stanza calda). Consideriamo le dispersioni di calore per pareti e soffitti come per i locali d'angolo, e per il soffitto e le pareti laterali introduciamo un coefficiente del 70%, poiché dietro di essi si trovano i locali non riscaldati.

La dispersione termica totale della stanza sarà:

Q totale = 4504 watt.

Come puoi vedere, una stanza calda al primo piano perde (o consuma) molto meno calore di una stanza mansardata con pareti sottili e ampia superficie vetrata.

Per rendere una stanza del genere adatta alla vita invernale, è prima necessario isolare le pareti, le pareti divisorie laterali e le finestre.

Qualsiasi struttura di recinzione può essere rappresentata come una parete multistrato, ogni strato della quale ha una propria resistenza termica e una propria resistenza al passaggio dell'aria. Sommando la resistenza termica di tutti gli strati, otteniamo la resistenza termica dell'intera parete. Riassumendo anche la resistenza al passaggio dell'aria di tutti gli strati, capiremo come respira il muro. Una parete in legno ideale dovrebbe essere equivalente a una parete in legno di 15 - 20 cm di spessore, come illustrato nella tabella seguente.

tavolo – Resistenza al trasferimento di calore e al passaggio dell'aria di vari materiali ΔT=40 °С (Т nar. =–20 °C, T interno =20 °C.)

strato di parete	Spessore dello strato di parete (cm)	Resistenza al trasferimento di calore dello strato di parete		Resistere. permeabilità all'aria equivalente allo spessore della parete in legno (cm)
			Spessore equivalente della muratura (cm)
Muratura di normale spessore del mattone di argilla: 12 cm 25 cm 50 cm 75 cm		0,15 0,3 0,65 1,0
Muratura in blocchi di calcestruzzo in argilla espansa di 39 cm di spessore con una densità di: 1000 kg/mc 1400 kg/mc 1800 kg/mc
Calcestruzzo espanso aerato densità 30 cm: 300 kg/mc 500 kg/mc 800 kg/mc
Spessore della parete Brusoval (pino) 10 cm 15 cm 20 cm

Per un'immagine oggettiva della perdita di calore dell'intera casa, è necessario tenerne conto

La perdita di calore attraverso il contatto della fondazione con il terreno ghiacciato assorbe solitamente il 15% della perdita di calore attraverso le pareti del primo piano (tenendo conto della complessità del calcolo).

Perdita di calore associata alla ventilazione. Queste perdite sono calcolate tenendo conto dei codici edilizi (SNiP). Per un edificio residenziale è necessario circa un ricambio d'aria all'ora, ovvero durante questo periodo è necessario fornire lo stesso volume di aria fresca. Pertanto, le perdite associate alla ventilazione sono leggermente inferiori alla somma delle dispersioni termiche attribuibili all'involucro edilizio. Si scopre che la perdita di calore attraverso pareti e vetri è solo del 40% e la perdita di calore per la ventilazione è del 50%. Nelle norme europee per la ventilazione e l'isolamento delle pareti, il rapporto tra le perdite di calore è del 30% e del 60%.

Se il muro "respira", come un muro di legno o tronchi di 15-20 cm di spessore, il calore viene restituito. Ciò consente di ridurre le perdite di calore del 30%, pertanto il valore della resistenza termica della parete ottenuto durante il calcolo deve essere moltiplicato per 1,3 (o, di conseguenza, le perdite di calore devono essere ridotte).

Sommando tutte le perdite di calore in casa, determinerai quale potenza sono necessari il generatore di calore (caldaia) e i riscaldatori per riscaldare comodamente la casa nei giorni più freddi e ventosi. Inoltre, calcoli di questo tipo mostreranno dove si trova l '"anello debole" e come eliminarlo con l'aiuto di un isolamento aggiuntivo.

È inoltre possibile calcolare il consumo di calore mediante indicatori aggregati. Quindi, nelle case a uno e due piani che non sono fortemente isolate a una temperatura esterna di -25 ° C, sono necessari 213 W per metro quadrato di superficie totale e a -30 ° C - 230 W. Per case ben isolate, questi sono: a -25°C - 173 W per mq. superficie totale e a -30 °C - 177 W.

Il costo dell'isolamento termico rispetto al costo dell'intera casa è significativamente basso, ma durante il funzionamento dell'edificio i costi principali riguardano il riscaldamento. In nessun caso puoi risparmiare sull'isolamento termico, soprattutto con una vita confortevole in grandi aree. I prezzi dell'energia in tutto il mondo sono in costante aumento.

I materiali da costruzione moderni hanno una resistenza termica maggiore rispetto ai materiali tradizionali. Ciò ti consente di rendere le pareti più sottili, il che significa più economico e leggero. Tutto questo va bene, ma le pareti sottili hanno una capacità termica inferiore, cioè immagazzinano peggio il calore. Devi riscaldare costantemente: le pareti si riscaldano rapidamente e si raffreddano rapidamente. Nelle vecchie case dai muri spessi fa fresco in una calda giornata estiva, i muri che si sono raffreddati durante la notte hanno “accumulato freddo”.

L'isolamento deve essere considerato in relazione alla permeabilità all'aria delle pareti. Se un aumento della resistenza termica delle pareti è associato a una significativa diminuzione della permeabilità all'aria, non dovrebbe essere utilizzato. Una parete ideale in termini di permeabilità all'aria equivale a una parete in legno con uno spessore di 15 ... 20 cm.

Molto spesso, l'uso improprio della barriera al vapore porta a un deterioramento delle proprietà sanitarie e igieniche degli alloggi. Con una ventilazione adeguatamente organizzata e pareti "respiranti", non è necessario e con pareti scarsamente traspiranti, questo non è necessario. Il suo scopo principale è prevenire le infiltrazioni nelle pareti e proteggere l'isolamento dal vento.

L'isolamento delle pareti dall'esterno è molto più efficace dell'isolamento interno.

Non isolare all'infinito le pareti. L'efficacia di questo approccio al risparmio energetico non è elevata.

La ventilazione è la principale riserva di risparmio energetico.

Applicando moderni sistemi di vetrocamera (doppi vetri, vetri termoisolanti, ecc.), sistemi di riscaldamento a bassa temperatura, efficace isolamento termico delle strutture di chiusura, è possibile ridurre di 3 volte i costi di riscaldamento.

Opzioni per l'isolamento aggiuntivo delle strutture edilizie basate sull'isolamento termico degli edifici del tipo "ISOVER", in presenza di sistemi di ricambio d'aria e ventilazione nei locali.

Isolamento del tetto in tegole con isolamento termico ISOVER

Isolamento delle pareti in blocchi di cemento leggero		Isolamento di un muro di mattoni con intercapedine ventilata		Isolamento della parete di tronchi

Di seguito è piuttosto semplice calcolo della dispersione termica edifici, che, tuttavia, aiuteranno a determinare con precisione la potenza necessaria per riscaldare il tuo magazzino, centro commerciale o altro edificio simile. Ciò consentirà in fase di progettazione di stimare preliminarmente il costo delle apparecchiature di riscaldamento e le successive spese di riscaldamento e, se necessario, adeguare il progetto.

Dove va il caldo? Il calore fuoriesce attraverso pareti, pavimenti, tetti e finestre. Inoltre, il calore viene perso durante la ventilazione dei locali. Per calcolare la perdita di calore attraverso l'involucro edilizio, utilizzare la formula:

Q - perdita di calore, W

S – area edificabile, m2

T - differenza di temperatura tra aria interna ed esterna, °C

R è il valore della resistenza termica della struttura, m2 °C/W

Lo schema di calcolo è il seguente: calcoliamo la perdita di calore dei singoli elementi, riassumiamo e aggiungiamo la perdita di calore durante la ventilazione. Qualunque cosa.

Supponiamo di voler calcolare la perdita di calore per l'oggetto mostrato in figura. L'altezza dell'edificio è di 5 ... 6 m, la larghezza - 20 m, la lunghezza - 40 m e trenta finestre che misurano 1,5 x 1,4 metri. Temperatura interna 20 °C, temperatura esterna -20 °C.

Consideriamo l'area delle strutture di chiusura:

pavimento: 20 m * 40 m = 800 m2

tetto: 20,2 m * 40 m = 808 m2

finestra: 1,5 m * 1,4 m * 30 pezzi = 63 m2

muri:(20 m + 40 m + 20 m + 40 m) * 5 m = 600 m2 + 20 m2 (incluso tetto a falde) = 620 m2 - 63 m2 (finestre) = 557 m2

Vediamo ora la resistenza termica dei materiali utilizzati.

Il valore della resistenza termica può essere ricavato dalla tabella delle resistenze termiche o calcolato in base al valore del coefficiente di conducibilità termica utilizzando la formula:

R - resistenza termica, (m2 * K) / W

? - coefficiente di conducibilità termica del materiale, W/(m2*K)

d – spessore del materiale, m

È possibile visualizzare il valore dei coefficienti di conducibilità termica per diversi materiali.

pavimento: massetto in calcestruzzo 10 cm e lana minerale con una densità di 150 kg/m3. Spessore 10 cm.

R (calcestruzzo) = 0,1 / 1,75 = 0,057 (m2*K)/W

R (lana minerale) \u003d 0,1 / 0,037 \u003d 2,7 (m2 * K) / W

R (pavimento) \u003d R (cemento) + R (lana minerale) \u003d 0,057 + 2,7 \u003d 2,76 (m2 * K) / W

tetto:

R (tetto) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W

finestra: il valore della resistenza termica delle finestre dipende dal tipo di finestra con vetrocamera utilizzata
R (finestre) \u003d 0,40 (m2 * K) / W per lana di vetro a camera singola 4–16–4 a? T \u003d 40 ° С

muri: pannelli in lana minerale spessore 15 cm
R (pareti) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W

Calcoliamo la dispersione termica:

Q (pavimento) \u003d 800 m2 * 20 ° C / 2,76 (m2 * K) / W \u003d 5797 W \u003d 5,8 kW

Q (tetto) \u003d 808 m2 * 40 ° C / 4,05 (m2 * K) / W \u003d 7980 W \u003d 8,0 kW

Q (finestre) \u003d 63 m2 * 40 ° C / 0,40 (m2 * K) / W \u003d 6300 W \u003d 6,3 kW

Q (pareti) \u003d 557 m2 * 40 ° C / 4,05 (m2 * K) / W \u003d 5500 W \u003d 5,5 kW

Otteniamo che la perdita di calore totale attraverso l'involucro dell'edificio sarà:

Q (totale) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 kWh

Ora sulle perdite di ventilazione.

Per riscaldare 1 m3 di aria da una temperatura di -20 °C a +20 °C, saranno necessari 15,5 W.

Q (1 m3 di aria) \u003d 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 \u003d 15,5 W, qui 1,4 è la densità dell'aria (kg / m3), 1,0 è la capacità termica specifica dell'aria (kJ / ( kg K)), 3,6 è il fattore di conversione in watt.

Resta da determinare la quantità di aria necessaria. Si ritiene che con la respirazione normale, una persona abbia bisogno di 7 m3 di aria all'ora. Se si utilizza un edificio come magazzino e ci lavorano 40 persone, è necessario riscaldare 7 m3 * 40 persone = 280 m3 di aria all'ora, ciò richiederà 280 m3 * 15,5 W = 4340 W = 4,3 kW. E se hai un supermercato e in media ci sono 400 persone sul territorio, il riscaldamento dell'aria richiederà 43 kW.

Risultato finale:

Per il riscaldamento dell'edificio proposto è necessario un sistema di riscaldamento dell'ordine di 30 kWh e un sistema di ventilazione con una capacità di 3000 m3 / h con un riscaldatore con una potenza di 45 kW / h.