Расчет теплопотерь дома

1Размеры помещения и наружные стены

2Конструкция и теплоизоляция

Был ли калькулятор полезен?
Нет
Поделиться калькулятором:
Полезные калькуляторы

О расчете теплопотерь

Результаты носят ориентировочный характер. Перед применением сверяйте расчёты с действующими нормами и консультируйтесь со специалистом. Разработчик не несёт ответственности за последствия использования без проектной проверки.

Калькулятор определяет теплопотери помещения через наружные стены, окна, наружную дверь, потолок, пол и воздухообмен. Расчёт позволяет оценить требуемую тепловую мощность для поддержания заданной температуры внутри помещения при выбранной зимней наружной температуре.

Каждая составляющая теплопотерь рассчитывается отдельно, после чего значения складываются. Результат выводится в ваттах и киловаттах, а также в виде удельных теплопотерь на 1 м2 площади и 1 м3 объёма помещения.

Ориентиры и рекомендации

Геометрия помещения

Площадь и объём. Площадь пола определяется по длине L и ширине B помещения. Объём дополнительно учитывает высоту H.

A = L × B

V = L × B × H

Размеры задаются в метрах. Поэтому площадь A получается в м2, а объём V в м3. Площадь используется при расчёте потерь через потолок и пол, а объём - при расчёте теплопотерь с воздухообменом.

Наружный периметр. В расчёт стен включаются только стороны помещения, граничащие с наружным воздухом. Для каждой выбранной стороны используется её фактическая длина. При четырёх наружных стенах наружный периметр прямоугольного помещения равен:

Pext = 2 × (L + B)

При отсутствии наружных стен теплопотери через стены, окна и наружную дверь принимаются равными нулю.

Разность температур

Температурный напор. Для всех составляющих используется разность между заданной температурой внутри помещения Ti и наружной температурой Te.

ΔT = Ti - Te

Например, при температуре внутри +20 °C и наружной температуре -15 °C расчётная разность составляет 35 К. Разность температур в кельвинах численно равна разности температур в градусах Цельсия. Если наружная температура равна внутренней или выше неё, для расчёта теплопотерь используется ΔT = 0.

Теплопотери через конструкции

Основная зависимость. Потери через стены, окна, дверь, потолок и пол определяются как произведение площади конструкции A, коэффициента теплопередачи U и разности температур ΔT.

Q = U × A × ΔT

Здесь Q - теплопотери в Вт, U - коэффициент теплопередачи в Вт/(м2·К), A - площадь конструкции в м2, ΔT - разность температур в К. Чем больше площадь, коэффициент U или температурный перепад, тем больше тепла теряется через конструкцию.

Наружные стены

Площадь стен. Сначала наружный периметр умножается на высоту помещения. Из полученной площади вычитаются окна и принятая площадь наружной двери, поскольку эти участки рассчитываются отдельно.

Awall = Pext × H - Awindow - Adoor

Если суммарная площадь окон и двери превышает полную площадь наружных стен, результат не рассчитывается до исправления исходных данных. Это предотвращает получение отрицательной площади стены.

Теплоизоляция стен. Вместо послойного расчёта конструкции используются готовые ориентировочные коэффициенты теплопередачи:

  • слабая теплоизоляция или старый дом - U = 1,30 Вт/(м2·К)
  • средняя теплоизоляция - U = 0,60 Вт/(м2·К)
  • хорошая теплоизоляция или современный дом - U = 0,25 Вт/(м2·К)

Эти значения характеризуют общий уровень тепловой защиты стены. Если известен точный коэффициент U конкретной конструкции, результат упрощённого выбора следует рассматривать как ориентировочную оценку.

Окна и наружная дверь

Остекление. Для всей указанной площади окон применяется один коэффициент теплопередачи в зависимости от выбранного уровня энергоэффективности:

  • старые окна с большими теплопотерями - U = 2,80 Вт/(м2·К)
  • современные окна со стеклопакетом - U = 1,40 Вт/(м2·К)
  • энергоэффективные современные окна - U = 0,90 Вт/(м2·К)

Наружная дверь. Размеры двери отдельно не вводятся. Для разных типов используются типовые площади и коэффициенты теплопередачи:

  • утеплённая одностворчатая дверь - площадь 2,0 м2, U = 1,40 Вт/(м2·К)
  • утеплённая двустворчатая дверь - площадь 4,0 м2, U = 1,40 Вт/(м2·К)
  • неутеплённая наружная дверь - площадь 2,0 м2, U = 3,00 Вт/(м2·К)
  • остеклённая одностворчатая дверь - площадь 2,0 м2, U = 1,60 Вт/(м2·К)
  • остеклённая двустворчатая или террасная дверь - площадь 4,0 м2, U = 1,60 Вт/(м2·К)

Площади окон и двери исключаются из площади стены, поэтому теплопередача через один и тот же участок ограждения не учитывается дважды.

Потолок и пол

Потолок. Теплопотери рассчитываются по всей площади помещения A. В зависимости от условий сверху используются следующие эффективные коэффициенты:

  • отапливаемое помещение сверху - U = 0
  • хорошо утеплённая крыша или чердак - U = 0,18 Вт/(м2·К)
  • средняя теплоизоляция крыши или чердака - U = 0,35 Вт/(м2·К)
  • слабая теплоизоляция или холодный чердак - U = 0,90 Вт/(м2·К)

Пол. Для нижней границы помещения также используются эффективные коэффициенты, которые учитывают типичные различия между отапливаемой зоной, подвалом и утеплённым полом:

  • отапливаемое помещение снизу - U = 0
  • неотапливаемый подвал или гараж - U = 0,35 Вт/(м2·К)
  • хорошая теплоизоляция пола - U = 0,20 Вт/(м2·К)
  • средняя теплоизоляция пола - U = 0,40 Вт/(м2·К)
  • слабая теплоизоляция или отсутствие утепления - U = 0,80 Вт/(м2·К)

Для потолка и пола используется полная площадь помещения и общая разность между внутренней и наружной температурами. Коэффициенты являются упрощёнными эффективными значениями, поэтому отдельно температура чердака, подвала или грунта не вычисляется.

Воздухообмен и инфильтрация

Потери с воздухом. Часть тепла расходуется на нагрев наружного воздуха, поступающего при вентиляции и через неплотности ограждений. Расчёт выполняется по объёму помещения V, кратности воздухообмена n и разности температур ΔT.

Qair = 0,34 × n × V × ΔT

Коэффициент 0,34 представляет приблизительную объёмную теплоёмкость воздуха при таком способе расчёта. Кратность n показывает, сколько объёмов помещения заменяется наружным воздухом за один час.

  • n = 0,3 ч-1 - низкий воздухообмен
  • n = 0,5 ч-1 - обычный воздухообмен
  • n = 0,8 ч-1 - умеренно повышенный воздухообмен
  • n = 1,0 ч-1 - повышенный воздухообмен
  • n = 1,5 ч-1 - высокий воздухообмен
  • n = 2,0 ч-1 - очень высокий воздухообмен

Для обычных жилых помещений при ориентировочной оценке часто используют около 0,5 ч-1. Более высокие значения увеличивают расчётные теплопотери пропорционально воздухообмену.

Итоговые теплопотери

Суммирование. После отдельного расчёта всех составляющих калькулятор складывает теплопотери через наружные стены, окна, дверь, потолок, пол и воздухообмен.

Qtotal = Qwall + Qwindow + Qdoor + Qceiling + Qfloor + Qair

Qtotal показывает общую тепловую мощность в ваттах, соответствующую рассчитанным потерям при заданных условиях. Значение в киловаттах получается делением результата в ваттах на 1000.

Удельные показатели. Для сравнения помещений разной площади и высоты дополнительно рассчитываются теплопотери на единицу площади и объёма:

qA = Qtotal / A

qV = Qtotal / V

Первый показатель выражается в Вт/м2, второй - в Вт/м3. Значение в BTU/ч определяется по соотношению 1 Вт = 3,41214 BTU/ч. Доля каждой составляющей в общей структуре теплопотерь рассчитывается как отношение её мощности к Qtotal и показывается в процентах.

Связанные европейские стандарты

EN 12831-1 «Энергетические характеристики зданий. Метод расчёта проектной тепловой нагрузки. Часть 1: Тепловая нагрузка для отопления помещений». Стандарт устанавливает общую методологию определения проектной тепловой нагрузки помещений и зданий с учётом теплопередачи через ограждения и вентиляционных потерь. В калькуляторе используется упрощённая последовательность расчёта этих основных составляющих с заранее заданными коэффициентами.

EN ISO 6946 «Компоненты и элементы зданий. Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Методы расчёта». Стандарт описывает определение теплового сопротивления и коэффициента теплопередачи U строительных конструкций. В данном расчёте многослойные стены не разбираются по материалам, вместо этого используются готовые ориентировочные значения U для нескольких уровней теплоизоляции.

FAQs

Какую наружную температуру использовать для расчёта теплопотерь?

Для оценки зимней тепловой нагрузки обычно используют расчётную наружную температуру холодного периода для местности, а не текущую температуру воздуха. Чем ниже выбранная наружная температура при неизменной температуре внутри, тем больше ΔT и пропорционально выше расчётные теплопотери.

Как выбрать уровень теплоизоляции наружных стен?

Выбор фактически определяет коэффициент теплопередачи стены. В калькуляторе используются U = 1,30 Вт/(м2·К) для слабой, U = 0,60 для средней и U = 0,25 для хорошей теплоизоляции. Для здания с известным расчётным коэффициентом U эти значения можно использовать как ориентиры для выбора ближайшего варианта.

Почему площадь окон и двери вычитается из площади стен?

Окна и наружная дверь имеют собственные коэффициенты теплопередачи и рассчитываются отдельно. Если оставить их площадь одновременно и в площади стены, один и тот же участок ограждения будет учтён дважды и общие теплопотери окажутся завышенными.

Насколько сильно воздухообмен влияет на теплопотери?

Теплопотери с воздухом прямо пропорциональны кратности воздухообмена n. Например, при одинаковых объёме помещения и температурах переход от n = 0,5 к n = 1,0 удваивает именно вентиляционную составляющую теплопотерь. Поэтому для помещений с интенсивной вентиляцией или заметной инфильтрацией эта часть расчёта может быть существенной.

Что показывают значения Вт/м² и Вт/м³?

Вт/м2 показывает, какая часть общей тепловой нагрузки приходится на один квадратный метр площади помещения, а Вт/м3 - на один кубический метр его объёма. Эти показатели удобны для сравнения помещений разного размера, но итоговая требуемая тепловая мощность определяется общей величиной Qtotal.