Расчет теплопотерь помещений Дома-200 на основе норм сопротивления теплопередаче

В этой статье покажу теплопотери для Дома-200 (дом 200 кв.м. в Киеве). Расчеты будут основаны на нормах минимально допустимых значений сопротивлений теплопередаче.

Краткая таблица теплопотерь

В таблице t_вн - температура воздуха в помещении, Q - теплопотери помещения, Q_уд - удельные теплопотери помещения.

Помещение	Площадь, м2	tвн, °C	Q, Вт	Qуд, Вт/м2
1.1 Коридор	23.1	19.5	1638	71
1.2 Кладовая	6.8	19.5	866	127
1.3 Санузел	7.3	25	674	92
1.4 Котельная	7.7	19.5	635	82
1.5+1.6 Кухня + Гостинная	39.1	22	4252	109
1.7 Жилая комната	18.5	22	1843	100
2.1 Коридор	19.5	19.5	1102	57
2.2 Жилая комната	21.2	22	1612	76
2.3 Жилая комната	18.5	22	1445	78
2.4 Жилая комната	18.5	22	1474	80
2.5 Жилая комната	17.2	22	1461	85
2.6 Санузел	7.7	25	555	72
Всего по дому	205.1		17557	86

Развернутая таблица теплопотерь

В таблице t_вн - температура воздуха в помещении, Q - теплопотери помещения / ограждающей конструкции / теплопроводного включения, Q_уд - удельные теплопотери помещения.

Примыкание стен друг к другу

Помещение/ Наружная ограждающая конструкция/ теплопроводное включение	Площадь или длина	tвн, °C	Q, Вт	Qуд, Вт/м2
1.1 Коридор	23.1 м2	19.5	1638	71
Окна	0.3 м2		19
Двери	2.3 м2		180
Стены	14.6 м2		207
Пол Зона 1	10.04 м2		64
Пол Зона 2	11.21 м2		44
Пол Зона 3	4.48 м2		10
Инфильтрация	23.1 м2		882
Примыкание стен к полу на грунте	5.02 м		212
Примыкание стен к перекрытию	5.02 м		21
1.2 Кладовая	6.8 м2	19.5	866	127
Окна	1.7 м2		106
Стены	16 м2		227
Пол Зона 1	6.72 м2		43
Пол Зона 2	0.44 м2		2
Инфильтрация	6.8 м2		260
Примыкание стен к полу на грунте	5.36 м		200
Примыкание стен к перекрытию	5.36 м		19
Примыкание стен друг к другу	3.1 м		8
1.3 Санузел	7.3 м2	25	674	92
Окна	1.2 м2		85
Стены	6.91 м2		111
Пол Зона 1	4.64 м2		38
Пол Зона 2	3.36 м2		17
Инфильтрация	7.3 м2		316
Примыкание стен к полу на грунте	2.32 м		98
Примыкание стен к перекрытию	2.32 м		10
1.4 Котельная	7.7 м2	19.5	635	82
Окна	1.2 м2		75
Стены	7.81 м2		111
Пол Зона 1	5.22 м2		33
Пол Зона 2	3.78 м2		15
Инфильтрация	7.7 м2		294
Примыкание стен к полу на грунте	2.61 м		97
Примыкание стен к перекрытию	2.61 м		9
1.5+1.6 Кухня + Гостинная	39.1 м2	22	4252	109
Окна	11.94 м2		792
Стены	48.54 м2		731
Пол Зона 1	28 м2		202
Пол Зона 2	12 м2		53
Пол Зона 3	0.46 м2		1
Инфильтрация	39.1 м2		1583
Примыкание стен к полу на грунте	18 м		713
Примыкание стен к перекрытию	8.7 м		33
Примыкание стен к балконному перекрытию	9.3 м		126
Примыкание стен друг к другу	6.2 м		18
1.7 Жилая комната	18.5 м2	22	1843	100
Окна	2.72 м2		180
Стены	26.16 м2		394
Пол Зона 1	13.78 м2		99
Пол Зона 2	5.61 м2		25
Инфильтрация	18.5 м2		749
Примыкание стен к полу на грунте	8.89 м		352
Примыкание стен к перекрытию	8.89 м		34
Примыкание стен друг к другу	3.1 м		9
2.1 Коридор	19.5 м2	19.5	1102	57
Окна	1.5 м2		94
Стены	3.74 м2		53
Потолок	21.29 м2		202
Инфильтрация	19.5 м2		745
Примыкание стен к перекрытию	2.4 м		9
2.2 Жилая комната	21.2 м2	22	1612	76
Окна	2.4 м2		159
Стены	20.81 м2		314
Потолок	23.69 м2		238
Инфильтрация	21.2 м2		858
Примыкание стен к перекрытию	9.94 м		38
Примыкание стен друг к другу	1.85 м		5
2.3 Жилая комната	18.5 м2	22	1445	78
Окна	2.4 м2		159
Стены	19.08 м2		287
Потолок	20.77 м2		209
Инфильтрация	18.5 м2		749
Примыкание стен к перекрытию	9.25 м		36
1.85 м		5
2.4 Жилая комната	18.5 м2	22	1474	80
Окна	2.08 м2		138
Стены	19.51 м2		294
Потолок	20.65 м2		207
Инфильтрация	18.5 м2		749
Примыкание стен к перекрытию	4.2 м		16
Примыкание стен к балконному перекрытию	4.74 м		64
Примыкание стен друг к другу	1.85 м		5
2.5 Жилая комната	17.2 м2	22	1461	85
Окна	3.36 м2		223
Стены	17.71 м2		267
Потолок	19.26 м2		193
Инфильтрация	17.2 м2		696
Примыкание стен к перекрытию	4.2 м		16
Примыкание стен к балконному перекрытию	4.44 м		60
Примыкание стен друг к другу	1.85 м		5
2.6 Санузел	7.7 м2	25	555	72
Окна	0.56 м2		40
Стены	4.87 м2		78
Потолок	8.71 м2		93
Инфильтрация	7.7 м2		333
Примыкание стен к перекрытию	2.61 м		11
Площадь дома	205.1 м2		17557	86
Все окна	31.36 м2		2069
Все двери	2.3 м2		180
Все стены	205.74 м2		3076
Весь пол зона 1	68.4 м2		479
Весь пол зона 2	36.4 м2		154
Весь пол зона 3	4.94 м2		11
Весь потолок	114.37 м2		1143
Вся инфильтрация	205.1 м2		8213
Все примыкания стен к полу на грунте	42.2 м		1673
Все примыкания стен к перекрытию	33.44 м		296
Все примыкания стен к балконному перекрытию	9.24 м		250
Все примыкания стен друг к другу	19.8 м		57

Исходные данные для расчета теплопотерь

Нормативная температура внутреннего воздуха в помещениях (Таблица Д.4 Приложения Д ДБН В.2.5-67:2013):

Жилые комнаты (спальня, гостинная, кабинет, кухня-столовая и т.п.) - 22±2°C

Нежилые комнаты (кухня, гардеробная, кладовая и т.п.) - 19,5±2°C

Ванная комната - 25±2°C

Нормативная температура наружного воздуха. Согласно п. 5.13 ДБН В.2.5-67:2013 наружную температуру следует принимать по ДСТУ-Н Б В.1.1-27 как температуру наружного воздуха для самой холодной пятидневки обеспеченностью 0,92. Температуру наружного воздуха в Киеве и области берем -22°C (столбец 18 таблицы 2 ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010)

Норма минимально допустимых значений сопротивления теплопередаче R_{Q min} для Киева берем из ДБН-В.2.6-31:2016 "Теплова Ізоляція будівель", п. 6.2 таблица 3, для Зоны I (Согласно Приложению Б Киев относится к зоне I). Они составляют:

наружные стены - 3,3 м²·К/Вт

окна - 0,75 м²·К/Вт

входные двери - 0,6 м²·К/Вт

потолок последнего этажа - 4,95 м²·К/Вт

Нормы по сопротивлению теплопередаче пола на грунте я не нашел, но в ДСТУ Б В.2.6-189:2013 в п.4.11 указано, что пол на грунте нужно утеплять минимальной толщиной 50 мм. Для расчетов приму, что пол утеплен экструдированным пенополистиролом плотностю 35 кг/м³ толщиной 50 мм.

По ДСТУ Б В.2.6-189:2013, приложение А, табл. А.1 в колонке 9 находим коэффициент теплопроводности λ экструдированного пенополитирола плотностю 35 кг/м³ для условий эксплуаутации Б. Этот показатель составляет 0,037 Вт/(м·К).

Согласно ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007, п. 6.4.3 Определяем, что R_зоны1 = 3,45 м²·К/Вт; R_зоны2 = 5,65 м²·К/Вт; R_зоны3 = 9,95 м²·К/Вт;

Определение площадей ограждающих конструкций

По ДБН В.2.6-31:2016, п.6.1, минимальные значения сопротивления теплопередаче R_{Q min} из таблицы 3 пункта 6.2 приведены для проверки показателей приведенных сопротивлений теплопередачи ограждающих конструкций R_∑ПР.

Площадь окон

По ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007, п 5.13.4, суммарная площадь окон определяется по размерам световых проемов.

Площадь наружной двери

Площадь наружной двери составляет 2,3*1 = 2,3 м²

Площадь откосов окон и наружной двери

Для расчета площади наружных стен нам понадобится площадь откосов окон и наружной двери. Они считаются глубиной от внутренней поверхности стены до внутренней поверзности оконного или дверного блока. (Согласно ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007, п. 5.13.4)

Глубина откосов на чертеже составляет 0,2 м. Соответственно, площадь откосов окон и двери находим умнодением периметра окна/двери на глубину. И прибавляем эту площадь к площади стен в комнатах, где находится это окно или дверь.

Площадь наружных стен

Согласно тому же п. 5.13.4 ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007, площадь наружных ограждающих конструкций определяется по внутренним размерам дома. Это означает, что при расчете площади наружжных стен нужно учесть площадь, занимаемую перегородками и перекрытиями.

Таким образом, для расчета площади наружных стен можно пользоваться линейными размерами, приведенными на рисунке 6 и 7.

Для расчета площади наружных стен возьмем высоту первого этажа от чистого пола до чистого пола второго этажа. По рисунку 8 высота наружных стен 1-го этажа составляет 3,1 м.

Высота стен второго этажа берется от уровня чистого пола второго этажа до внутренней поверхности потолка. Стены второго этажа не являются прямоугольными. Нужно посчитать площадь этих фигур.

После определения общей площади наружных стен вместе с проемами, из нее нужно вычесть площади окон и наружной двери, нажодящихся в этой комнате, а также прибавить площадь откосов этих окон и двери. В результате получим площадь наружных стен для каждой комнаты.

Площадь пола на грунте по зонам

Согласно п. 6.4.3 ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007, зоны шириной 2 м размечаются последовательно от всего периметра конакта стен с грунтом (беру по внутренней поверхности пола) в направлении середины дома. На рисунке 9 эти зоны показаны разными цветами.

Площадь для расчета инфильтрации

Для расчета инфильтрации согласно п. 5.6 ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007, понадобится так называемая "площадь квартиры". Она определяется согласно ДБН В.2.2-15. По п. 3.27 ДБН В.2.2-15:2019, площадь квартиры определяется как суммарная площадь жилых и подсобных помещений квартиры без учета лоджий, балконов, веранд и терасс, холодных кладовых и внешних тамбуров.

Таким образом, для расчета инфильтрации, можно пользоваться площадью помещения по экспликации. См. рис. 10.

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

Теплопотери через ограждающую конструкци находим по формуле: S·(t_вн-t_нар)·1,13/R, где S - площадь конструкции, м², t_вн - температура воздуха в помещении, t_нар - температура наружного воздуха в самую холодную пятидневку, °C (для пола я беру 0°C). 1.13 - коэффициент для жилых домов, учитывающий ориентацию по сторонам света и угловые помещения (п. 5.4 ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007). R - сопротивление теплопередаче конструкции (подставляем R_{Q min}, R_зоны1, R_зоны2, R_зоны3).

Расчет расхода тепла на нагрев приточного воздуха

Считаем по упрощенной методике, указанной по ссылке Методика расчета теплопотерь на инфильтрацию

Теплопотери теплопроводных включений

Согласно п. 6.5.1 ДБН В.2.6-31:2016, приведенное сопротивление теплопередаче R_∑ПР ограждающей конструкции при проверке выполнения условия R_∑ПР ≥ R_{Q min} рассчитывают согласно ДСТУ Б В.2.6-189.

Согласно п. 5.6 ДСТУ Б В.2.6-189:2013, для расчета приведенных сопротивлений из условия R_∑ПР ≥ R_{Q min} учитывают только теплопроводные включения, характерные для данной ограждающей конструкции. Там же не учитываются теплопроводные включения, определяющиеся конструктивными особенностями здания. К последним относятся межэтажные и балконные перекрытия, колонны, пилоны, угловые премыкания и т.п.

Таким образом, к теплопотерям комнат нужно добавить потери через примыкания стен и межэтажных перекрытий.

Я добавлю теплопотери следующих примыканий (из таблю Г.1 Приложения Г ДСТУ Б В.2.6-189:2013):

стен и пола на грунте k = 0.9 Вт/(м⋅К) (строка 35);

перекрытия между первым и вторым этажом (разделю между этажами поровну) k = 0.175 Вт/(м⋅К) (строка 4);

балконного перекрытия (разделю между этажами поровну) k = 0.616 Вт/(м⋅К) (строка 7);

угловые примыкания стен друг к другу k = 0.0,066 Вт/(м⋅К) (строка 13).