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.

Развернутая таблица теплопотерь

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

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).