Cálculo de las pérdidas de energía térmica en una vivienda. Cálculo de pérdidas de calor por estructuras de cerramiento. Cálculo de la resistencia a la transferencia de calor de las paredes.

Cálculo de la pérdida de calor en casa.

La casa pierde calor a través de las estructuras de cerramiento (paredes, ventanas, techo, cimientos), ventilación y alcantarillado. Las principales pérdidas de calor se producen a través de las estructuras de cerramiento: entre el 60 y el 90% de todas las pérdidas de calor.

Es necesario, como mínimo, calcular la pérdida de calor en casa para seleccionar la caldera adecuada. También puede estimar cuánto dinero se gastará en calefacción en la casa planificada. A continuación se muestra un ejemplo de cálculo para una caldera de gas y una eléctrica. También es posible, gracias a los cálculos, analizar la eficiencia financiera del aislamiento, es decir, comprender si los costos de instalación del aislamiento se recuperarán mediante el ahorro de combustible durante la vida útil del aislamiento.

Pérdida de calor a través de la envolvente de los edificios.

Daré un ejemplo de cálculo para muros exteriores casa de dos pisos.

1) Calcule la resistencia a la transferencia de calor de la pared dividiendo el espesor del material por su coeficiente de conductividad térmica. Por ejemplo, si se construye una pared de cerámica cálida 0,5 m de espesor con un coeficiente de conductividad térmica de 0,16 W/(m×°C), luego dividir 0,5 entre 0,16: 0,5 m / 0,16 W/(m×°C) = 3,125 m 2 ×°C/W Coeficientes de conductividad térmica. materiales de construcción puede ser tomado .

2) Calcular área total muros exteriores. Déjame darte un ejemplo simplificado de una casa cuadrada: (10 m ancho × 7 m alto × 4 lados) - (16 ventanas × 2,5 m 2) = 280 m 2 - 40 m 2 = 240 m 2

3) Divida la unidad por la resistencia a la transferencia de calor, obteniendo así la pérdida de calor de uno metro cuadrado paredes por una diferencia de temperatura de un grado. 1 / 3,125 m 2 ×°C/W = 0,32 W / m 2 ×°C

4) Calculamos la pérdida de calor de las paredes. Multiplicamos la pérdida de calor de un metro cuadrado de pared por el área de las paredes y por la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la casa. Por ejemplo, si el interior es +25°C y el exterior es -15°C, entonces la diferencia es 40°C. 0,32 W/m 2 × °C × 240 m 2 × 40 °C = 3072 W Este número es la pérdida de calor de las paredes. La pérdida de calor se mide en vatios, es decir esta es la potencia de pérdida de calor.

5) Es más conveniente comprender el significado de pérdida de calor en kilovatios-hora. En 1 hora, la energía térmica se pierde a través de nuestras paredes con una diferencia de temperatura de 40°C: 3072 ancho × 1 h = 3,072 kWh Energía perdida en 24 horas: 3072 ancho × 24 h = 73,728 kWh

Está claro que durante la temporada de calefacción el clima es diferente, es decir. La diferencia de temperatura cambia todo el tiempo. Por lo tanto, para calcular la pérdida de calor durante todo el período de calefacción, debe multiplicar en el paso 4 por la diferencia de temperatura promedio para todos los días del período de calefacción.

Por ejemplo, durante 7 meses del período de calefacción, la diferencia promedio de temperatura interior y exterior fue de 28 grados, lo que significa pérdida de calor a través de las paredes durante estos 7 meses en kilovatios-hora:

0,32 W/m 2 ×°C × 240 m 2 × 28 °C × 7 meses × 30 días × 24 horas = 10838016 Wh = 10838 kWh

La cifra es bastante “tangible”. Por ejemplo, si la calefacción fuera eléctrica, se puede calcular cuánto dinero se gastaría en calefacción multiplicando el número resultante por el coste de los kWh. Puede calcular cuánto dinero se gastó en calefacción de gas calculando el costo de los kWh de energía de Caldera de gas. Para hacer esto, necesita conocer el costo del gas, el poder calorífico del gas y la eficiencia de la caldera.

Por cierto, en el último cálculo, en lugar de la diferencia de temperatura promedio, el número de meses y días (pero no horas, dejamos las horas), fue posible utilizar los grados-día del período de calefacción: GSOP, algunos información. Puede encontrar los GSOP ya calculados para diferentes ciudades de Rusia y multiplicar la pérdida de calor de un metro cuadrado por el área de las paredes, por estos GSOP y por 24 horas, obteniendo la pérdida de calor en kWh.

De manera similar a las paredes, es necesario calcular los valores de pérdida de calor para las ventanas, la puerta de entrada, el techo y los cimientos. Luego resuma todo y obtenga el valor de la pérdida de calor a través de todas las estructuras circundantes. Para las ventanas, por cierto, no será necesario averiguar el grosor y la conductividad térmica; por lo general, ya existe una resistencia a la transferencia de calor de la unidad de vidrio ya preparada, calculada por el fabricante. Para el piso (en el caso de una base de losa), la diferencia de temperatura no será demasiado grande, el suelo debajo de la casa no es tan frío como el aire exterior.

Pérdida de calor por ventilación.

El volumen aproximado de aire disponible en la casa (volumen paredes interiores y no tengo en cuenta los muebles):

10m x 10m x 7m = 700m3

La densidad del aire a +20°C es 1,2047 kg/m3. La capacidad calorífica específica del aire es 1,005 kJ/(kg×°C). Masa de aire en la casa:

700 m 3 × 1,2047 kg/m 3 = 843,29 kg

Digamos que todo el aire de la casa cambia 5 veces al día (este es un número aproximado). Con la diferencia promedio entre interna y temperatura exterior 28 °C durante todo el período de calefacción, se consumirá en promedio la siguiente energía térmica por día para calentar el aire frío entrante:

5 × 28 °C × 843,29 kg × 1,005 kJ/(kg×°C) = 118650,903 kJ

118650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)

Aquellos. Durante la temporada de calefacción, con una renovación de aire cinco veces mayor, la casa a través de la ventilación perderá una media de 32,96 kWh de energía térmica al día. Durante 7 meses del periodo de calefacción, las pérdidas de energía serán:

7 × 30 × 32,96 kWh = 6921,6 kWh

Pérdida de calor por alcantarillado.

Durante la temporada de calefacción, el agua que entra a la casa está bastante fría, digamos que tiene una temperatura promedio de +7°C. Se requiere calentar agua cuando los residentes lavan los platos y se bañan. El agua de la cisterna del inodoro también se calienta parcialmente con el aire ambiente. Los residentes tiran todo el calor generado por el agua por el desagüe.

Digamos que una familia en una casa consume 15 m 3 de agua al mes. La capacidad calorífica específica del agua es 4,183 kJ/(kg×°C). La densidad del agua es 1000 kg/m3. Supongamos que en promedio el agua que entra a la casa se calienta hasta +30°C, es decir diferencia de temperatura 23°C.

En consecuencia, la pérdida de calor mensual a través del sistema de alcantarillado será:

1000 kg/m 3 × 15 m 3 × 23°C × 4,183 kJ/(kg×°C) = 1443135 kJ

1443135 kJ = 400,87 kWh

Durante los 7 meses del período de calefacción, los residentes vierten al alcantarillado:

7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh

Conclusión

Al final, es necesario sumar las cifras resultantes de pérdida de calor a través de la envolvente del edificio, la ventilación y el alcantarillado. El resultado será aproximado. numero total Pérdida de calor en casa.

Hay que decir que la pérdida de calor por ventilación y alcantarillado es bastante estable y difícil de reducir. No te ducharás con menos frecuencia ni ventilarás mal tu casa. Aunque la pérdida de calor por ventilación se puede reducir parcialmente mediante un recuperador.

Si cometí un error en alguna parte, escribe en los comentarios, pero parece que lo revisé todo varias veces. Hay que decir que existen métodos mucho más complejos para calcular la pérdida de calor, se tienen en cuenta coeficientes adicionales, pero su influencia es insignificante.

Suma.
El cálculo de la pérdida de calor en el hogar también se puede realizar utilizando SP 50.13330.2012 (edición actualizada de SNiP 23/02/2003). Existe el Apéndice D “Cálculo de las características específicas del consumo de energía térmica para calefacción y ventilación de viviendas y edificios públicos“, el cálculo en sí será mucho más complicado, se utilizarán más factores y coeficientes.

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Andrés Vladímirovich (11.01.2018 14:52) En general, todo está bien para los simples mortales. Lo único que recomendaría es que a quienes les guste señalar imprecisiones indiquen una fórmula más completa al principio del artículo. Q=S*(tin-tout)*(1+∑β)*n/Rо y explique que (1+∑β)*n, teniendo en cuenta todos los coeficientes, diferirá ligeramente de 1 y no puede distorsionar gravemente el cálculo de Pérdida de calor de todas las estructuras de cerramiento, es decir. Tomamos como base la fórmula Q=S*(tin-tout)*1/Ro. No estoy de acuerdo con el cálculo de la pérdida de calor por ventilación, pienso de otra manera: calcularía la capacidad calorífica total de todo el volumen y luego la multiplicaría por el factor real. Todavía tomaría el calor específico del aire helado (calentaremos el aire de la calle), pero será mucho mayor. Y es mejor tomar la capacidad calorífica de la mezcla de aire directamente en W, igual a 0,28 W / (kg °C).

Antes de empezar a construir una casa, es necesario comprar un plano de la casa, eso es lo que dicen los arquitectos. Es necesario contratar los servicios de profesionales, eso es lo que dicen los constructores. Es necesario comprar materiales de construcción de alta calidad; esto es lo que dicen los vendedores y fabricantes de materiales de construcción y materiales aislantes.

Y ya sabes, en algunos aspectos todos tienen un poco de razón. Sin embargo, nadie excepto usted estará tan interesado en su vivienda como para tener en cuenta todos los puntos y reunir todas las cuestiones relativas a su construcción.

Una de las cuestiones más importantes que conviene resolver en esta etapa es la pérdida de calor en casa. El diseño de la casa, su construcción y los materiales de construcción y aislamiento que comprará dependerán del cálculo de la pérdida de calor.

No hay casas con cero pérdidas de calor. Para ello, la casa tendría que flotar en el vacío con paredes de 100 metros de aislamiento altamente eficiente. No vivimos en el vacío y no queremos invertir en 100 metros de aislamiento. Esto significa que nuestra casa experimentará una pérdida de calor. Déjenlos así, siempre que sean razonables.

Pérdida de calor a través de las paredes.

Pérdida de calor a través de las paredes: todos los propietarios piensan inmediatamente en esto. Calcular la resistencia térmica de las estructuras de cerramiento y aislarlas hasta alcanzar indicador estándar R y aquí terminan el trabajo de aislamiento de la casa. Por supuesto, es necesario tener en cuenta la pérdida de calor a través de las paredes de la casa: las paredes tienen el área más grande de todas las estructuras de cerramiento de la casa. Pero no son la única vía de escape del calor.

Aislar una casa es la única forma de reducir la pérdida de calor a través de las paredes.

Para limitar la pérdida de calor a través de las paredes, basta con aislar la casa con 150 mm para la parte europea de Rusia o 200-250 mm del mismo aislamiento para Siberia y las regiones del norte. Y con esto ya puedes dejar este indicador y pasar a otros que no son menos importantes.

Pérdida de calor del suelo

Un suelo frío en una casa es un desastre. La pérdida de calor del suelo, en comparación con el mismo indicador de las paredes, es aproximadamente 1,5 veces mayor. Y el espesor del aislamiento en el piso debe ser exactamente la misma cantidad mayor que el espesor del aislamiento en las paredes.

La pérdida de calor del suelo se vuelve significativa cuando se dispone de una base fría o simplemente del aire de la calle debajo del suelo del primer piso, por ejemplo, con pilotes de tornillos.

Si aíslas las paredes, aísla también el suelo.

Si pones 200 mm de lana de basalto o poliestireno en las paredes, tendrás que poner 300 mm de aislamiento igualmente eficaz en el suelo. Sólo en este caso será posible caminar descalzo por el suelo del primer piso en cualquier condición, incluso en las más severas.

Si tiene un sótano con calefacción debajo del piso del primer piso o un sótano bien aislado con una zona ciega amplia y bien aislada, entonces se puede descuidar el aislamiento del piso del primer piso.

Además, dicho sótano o sótano debe ser bombeado con aire caliente desde el primer piso, o mejor aún, desde el segundo. Pero las paredes del sótano y su losa deben estar lo más aisladas posible para no "calentar" el suelo. Por supuesto, la temperatura constante del suelo es de +4 ° C, pero esto es en profundidad. Y en invierno alrededor de las paredes del sótano la temperatura sigue siendo la misma -30°C que en la superficie del suelo.

Pérdida de calor a través del techo.

Todo el calor sube. Y allí se esfuerza por salir, es decir, por salir de la habitación. La pérdida de calor a través del techo de su casa es una de las mayores cantidades que caracteriza la pérdida de calor hacia la calle.

El espesor del aislamiento en el techo debe ser 2 veces el espesor del aislamiento en las paredes. Si monta 200 mm en las paredes, monte 400 mm en el techo. En este caso, tendrá garantizada la máxima resistencia térmica de su circuito térmico.

¿Que estamos haciendo? Paredes 200 mm, suelo 300 mm, techo 400 mm. Considere los ahorros que utilizará para calentar su hogar.

Pérdida de calor por las ventanas.

Lo que es completamente imposible de aislar son las ventanas. La pérdida de calor de las ventanas es la cantidad más grande que describe la cantidad de calor que sale de su hogar. No importa cómo haga sus ventanas de doble acristalamiento: dos, tres o cinco cámaras, la pérdida de calor de las ventanas seguirá siendo gigantesca.

¿Cómo reducir la pérdida de calor a través de las ventanas? En primer lugar, conviene reducir la superficie acristalada en toda la casa. Por supuesto, con grandes acristalamientos la casa tiene un aspecto elegante y su fachada recuerda a Francia o California. Pero aquí solo hay una cosa: vidrieras en la mitad de la pared o una buena resistencia térmica de su hogar.

Si desea reducir la pérdida de calor por las ventanas, no planifique un área grande.

En segundo lugar, debe estar bien aislado. pendientes de ventana– lugares donde las fijaciones se adhieren a las paredes.

Y en tercer lugar, conviene utilizar nuevos productos de la industria de la construcción para conservar aún más el calor. Por ejemplo, persianas automáticas que ahorran calor durante la noche. O películas que reflejan la radiación térmica hacia el interior de la casa, pero transmiten libremente el espectro visible.

¿Por dónde sale el calor de la casa?

Las paredes están aisladas, el techo y el suelo también, las contraventanas están instaladas en ventanas de doble acristalamiento de cinco cámaras y el fuego está en pleno apogeo. Pero la casa todavía está fresca. ¿Adónde sigue yendo el calor de la casa?

Ahora es el momento de buscar grietas, hendiduras y hendiduras por donde se escapa el calor de tu hogar.

En primer lugar, el sistema de ventilación. El aire frío pasa ventilación de suministro En la casa, el aire caliente sale de la casa por ventilación de escape. Para reducir la pérdida de calor a través de la ventilación, se puede instalar un recuperador, un intercambiador de calor que toma calor del aire caliente saliente y calienta el aire frío entrante.

Una forma de reducir la pérdida de calor en casa a través del sistema de ventilación es instalar un recuperador.

En segundo lugar, las puertas de entrada. Para eliminar la pérdida de calor a través de las puertas, conviene instalar un vestíbulo frío, que servirá como amortiguador entre puertas de entrada y aire de la calle. El vestíbulo debe estar relativamente sellado y sin calefacción.

En tercer lugar, vale la pena mirar su casa con una cámara termográfica al menos una vez cuando hace frío. Visitar especialistas no cuesta tanto dinero. Pero tendrás en tus manos un “mapa de fachadas y techos” y sabrás claramente qué otras medidas tomar para reducir la pérdida de calor en casa durante la época fría.

Estimé la pérdida del piso (pisos en el suelo sin aislamiento) y resulta MUCHO
con una conductividad térmica del hormigón de 1,8, el resultado es 61491 kWh por temporada
Creo que la diferencia de temperatura promedio no debería tomarse como 4033 * 24 porque la Tierra todavía está más caliente que el aire atmosférico.

Para los pisos, la diferencia de temperatura será menor, el aire exterior es de -20 grados y el suelo debajo de los pisos puede ser de +10 grados. Es decir, a una temperatura en la casa de 22 grados, para calcular la pérdida de calor en las paredes, la diferencia de temperatura será de 42 grados, y para los pisos será de solo 12 grados.

También hice este cálculo el año pasado para elegir un espesor de aislamiento económicamente viable. Pero hice un cálculo más complejo. Encontré estadísticas de temperatura de mi ciudad en Internet durante el año anterior, en incrementos de cada cuatro horas. es decir, creo que la temperatura es constante durante cuatro horas. Para cada temperatura, determiné cuántas horas al año había a esa temperatura y calculé las pérdidas para cada temperatura por temporada, desglosándolas, por supuesto, en elementos, paredes, ático, piso, ventanas, ventilación. Para el suelo, supuse que la diferencia de temperatura era constante, como 15 grados (tengo un sótano). Lo formateé todo en una tabla de Excel. Configuré el grosor del aislamiento e inmediatamente veo el resultado.

tengo paredes ladrillo silicocalcáreo 38 cm La casa es de dos plantas más sótano, la superficie del sótano es de 200 m2. m. Los resultados son los siguientes:
Espuma de poliestireno de 5 cm El ahorro por temporada será de 25.919 rublos, el período de recuperación simple (sin inflación) es de 12,8 años.
Espuma de poliestireno de 10 cm El ahorro por temporada será de 30.017 rublos, el período de recuperación simple (sin inflación) es de 12,1 años.
Espuma de poliestireno de 15 cm El ahorro por temporada será de 31.690 rublos, el período de recuperación simple (sin inflación) es de 12,5 años.

Ahora estimemos un número ligeramente diferente. Comparemos 10 cm y la recuperación de 5 cm adicionales (hasta 15)
Entonces, el ahorro adicional a +5 cm es de aproximadamente 1700 rublos por temporada. y los costos adicionales de aislamiento son de aproximadamente 31.500 rublos, es decir, son adicionales. 5 cm de aislamiento se amortizarán solo después de 19 años. No vale la pena, aunque antes de los cálculos estaba decidido a hacer 15 cm para reducir los costos operativos del gas, pero ahora veo que la piel de oveja no vale la pena, extra. ahorrar 1700 rublos al año, no es nada grave

También para comparar, a los primeros cinco cm, agregue otros 5 cm, luego agregue. El ahorro será de 4100 por año, adicional. Cuesta 31.500, recuperación de la inversión 7,7 años, esto ya es normal. Lo haré 10 cm más delgado, pero todavía no quiero, no es grave.

Sí, según mis cálculos obtuve los siguientes resultados.
Pared de ladrillo de 38 cm más 10 cm de espuma.
ventanas de ahorro de energía.
Techo 20 cm Mínimo algodón (no conté las tablas, más dos películas y entrehierro 5 cm y más entre el techo y el techo terminado serán entrehierro, las pérdidas serán aún menores, pero eso no lo tengo en cuenta todavía), el piso de tablas de espuma o lo que sea son otros 10 cm más ventilación.

Las pérdidas totales del año son 41.245 kilovatios. h, es aproximadamente 4.700 metros cúbicos de gas por año más o menos 17500 rublos./año (1460 rublos/mes) Creo que todo salió bien. También quiero hacer un recuperador casero para ventilación, de lo contrario estimé que entre el 30 y el 33% de todas las pérdidas de calor son pérdidas debido a la ventilación, algo debe resolverse con esto, no quiero sentarme en una caja sellada.

La comodidad es algo voluble. Llegan las temperaturas bajo cero, inmediatamente sientes frío y te sientes incontrolablemente atraído por las mejoras en el hogar. Comienza el “calentamiento global”. Y aquí hay un "pero": incluso después de calcular la pérdida de calor de la casa e instalar la calefacción "según el plan", puede encontrarse cara a cara con el calor que desaparece rápidamente. El proceso no se nota visualmente, pero se siente perfectamente a través de calcetines de lana y grandes facturas de calefacción. La pregunta sigue siendo: ¿a dónde se fue el “precioso” calor?

La pérdida de calor natural está bien oculta detrás estructuras portantes o aislamiento “bien hecho”, donde por defecto no debería haber huecos. ¿Pero es? Veamos el tema de las fugas de calor para diferentes elementos diseños.

Puntos fríos en las paredes.

Hasta el 30% de toda la pérdida de calor en una casa se produce en las paredes. EN construcción moderna Son estructuras multicapa fabricadas con materiales de diferente conductividad térmica. Los cálculos para cada pared se pueden realizar individualmente, pero existen errores comunes a todas, por los que el calor sale de la habitación y el frío entra a la casa desde el exterior.

El lugar donde se debilitan las propiedades aislantes se denomina “puente frío”. Para paredes es:

• Juntas de mampostería

La junta de mampostería óptima es de 3 mm. Esto se consigue más a menudo con composiciones adhesivas de textura fina. Cuando aumenta el volumen de mortero entre los bloques, aumenta la conductividad térmica de toda la pared. Además, la temperatura de la costura de mampostería puede ser de 2 a 4 grados más fría que la del material base (ladrillo, bloque, etc.).

Juntas de mampostería como “puente térmico”

• Dinteles de hormigón sobre vanos.

El hormigón armado tiene uno de los coeficientes de conductividad térmica más altos entre los materiales de construcción (1,28 - 1,61 W/(m*K)). Esto lo convierte en una fuente de pérdida de calor. El problema no se resuelve completamente con dinteles de hormigón celular o de hormigón celular. Diferencia de temperatura viga de hormigón armado y la pared principal suele estar cerca de los 10 grados.

Puedes aislar el dintel del frío con un aislamiento exterior continuo. Y dentro de la casa, ensamblando una caja de HA debajo de la cornisa. Esto crea una capa de aire adicional para el calor.

• Orificios de montaje y sujetadores.

La conexión de un aire acondicionado o una antena de TV deja huecos en el aislamiento general. Los sujetadores metálicos pasantes y el orificio de paso deben sellarse herméticamente con aislamiento.

Y si es posible, no te retires. cierres metálicos hacia el exterior, fijándolos por el interior de la pared.

Las paredes aisladas también tienen defectos de pérdida de calor.

La instalación de material dañado (con astillas, compresión, etc.) deja zonas vulnerables a las fugas de calor. Esto es claramente visible al examinar una casa con una cámara termográfica. Los puntos brillantes indican huecos en el aislamiento externo.

Durante la operación, es importante monitorear condición general aislamiento. Un error en la elección de un adhesivo (no uno especial para aislamiento térmico, sino uno para baldosas) puede provocar grietas en la estructura en 2 años. Y los principales materiales de aislamiento También tienen sus desventajas. Por ejemplo:

• La lana mineral no se pudre y no interesa a los roedores, pero es muy sensible a la humedad. Por lo tanto, su buena vida útil en aislamiento externo es de aproximadamente 10 años; luego aparecen daños.
• Espuma plástica: tiene buenas propiedades aislantes, pero es fácilmente susceptible a los roedores y no es resistente a la fuerza ni a la radiación ultravioleta. La capa aislante después de la instalación requiere protección inmediata (en forma de estructura o capa de yeso).

Al trabajar con ambos materiales, es importante asegurar un ajuste preciso de las cerraduras de los paneles aislantes y la disposición transversal de las láminas.

• Espuma de poliuretano: crea un aislamiento sin costuras, es conveniente para superficies irregulares y curvas, pero es vulnerable a daños mecánicos y es destruida por los rayos ultravioleta. Es aconsejable cubrirlo con una mezcla de yeso; la fijación de los marcos a través de una capa de aislamiento viola el aislamiento general.

¡Experiencia! Las pérdidas de calor pueden aumentar durante el funcionamiento, porque todos los materiales tienen sus propios matices. Es mejor evaluar periódicamente el estado del aislamiento y reparar los daños inmediatamente. Una grieta en la superficie es un camino "rápido" hacia la destrucción del aislamiento interior.

Pérdida de calor desde la base.

El hormigón es el material predominante en la construcción de cimientos. Su alta conductividad térmica y su contacto directo con el suelo provocan hasta un 20% de pérdida de calor en todo el perímetro del edificio. La base conduce el calor con especial fuerza desde sótano y un piso calefactado instalado incorrectamente en el primer piso.

La pérdida de calor también aumenta por el exceso de humedad que no se elimina de la casa. Destruye los cimientos, creando aberturas para el frío. Muchas personas son sensibles a la humedad. materiales de aislamiento térmico. Por ejemplo, la lana mineral, que a menudo se aplica a los cimientos desde aislamiento general. Se daña fácilmente con la humedad y, por lo tanto, requiere un marco protector denso. La arcilla expandida también pierde sus propiedades de aislamiento térmico en suelos constantemente húmedos. Su estructura crea un colchón de aire y compensa bien la presión del suelo durante la congelación, pero la presencia constante de humedad minimiza características beneficiosas aislamiento de arcilla expandida. Es por eso que la creación de un drenaje funcional es un requisito previo para la larga vida útil de la base y la conservación del calor.

Aquí también es importante la protección impermeabilizante de la base, así como una zona ciega multicapa, de al menos un metro de ancho. En cimentación columnar o suelo agitado, el área ciega alrededor del perímetro está aislada para proteger el suelo en la base de la casa de la congelación. La zona ciega está aislada con arcilla expandida, láminas de poliestireno expandido o poliestireno.

Es mejor elegir materiales en láminas para el aislamiento de los cimientos con una conexión ranurada y tratarlos con un compuesto de silicona especial. La estanqueidad de las cerraduras bloquea el acceso al frío y garantiza una protección continua de los cimientos. En este sentido, la pulverización continua de espuma de poliuretano tiene una ventaja innegable. Además, el material es elástico y no se agrieta cuando el suelo se levanta.

Para todo tipo de cimientos, puede utilizar los esquemas de aislamiento desarrollados. Una excepción puede ser una cimentación sobre pilotes debido a su diseño. Aquí, al procesar la rejilla, es importante tener en cuenta el levantamiento del suelo y elegir una tecnología que no destruya las pilas. Este es un cálculo complejo. La práctica demuestra que una casa sobre pilotes está protegida del frío mediante un suelo debidamente aislado en el primer piso.

¡Atención! Si la casa tiene sótano y a menudo se inunda, esto debe tenerse en cuenta al aislar los cimientos. Dado que el aislamiento/aislante en este caso obstruirá la humedad en los cimientos y los destruirá. En consecuencia, el calor se perderá aún más. Lo primero que hay que resolver es el problema de las inundaciones.

Zonas vulnerables del suelo.

Un techo sin aislamiento transfiere una parte importante del calor a los cimientos y las paredes. Esto es especialmente notable si el piso con calefacción se instala incorrectamente: el elemento calefactor se enfría más rápido, lo que aumenta el costo de calentar la habitación.

Para que el calor del suelo entre en la habitación y no en el exterior, debe asegurarse de que la instalación siga todas las reglas. Los principales:

• Proteccion. Se fija una cinta amortiguadora (o láminas de poliestireno de hasta 20 cm de ancho y 1 cm de espesor) a las paredes a lo largo de todo el perímetro de la habitación. Antes de esto, se deben eliminar las grietas y nivelar la superficie de la pared. La cinta se fija lo más firmemente posible a la pared, aislando la transferencia de calor. Cuando no hay bolsas de aire, no hay fugas de calor.
• Sangrar. De pared exterior debe haber al menos 10 cm hasta el circuito de calefacción.Si el suelo calentado se monta más cerca de la pared, comienza a calentar la calle.
• Espesor. Las características de la pantalla requerida y el aislamiento para calefacción por suelo radiante se calculan individualmente, pero es mejor agregar un margen del 10-15% a las cifras obtenidas.
• Refinamiento. La solera encima del piso no debe contener arcilla expandida (aísla el calor del concreto). El espesor óptimo de la regla es de 3 a 7 cm. La presencia de un plastificante en la mezcla de hormigón mejora la conductividad térmica y, por tanto, la transferencia de calor a la habitación.

Un aislamiento serio es importante para cualquier piso, y no necesariamente con calefacción. Un mal aislamiento térmico convierte el suelo en un gran “radiador” del suelo. ¿Vale la pena calentarlo en invierno?

¡Importante! Los suelos fríos y la humedad aparecen en la casa cuando la ventilación del espacio subterráneo no funciona o no se realiza (las rejillas de ventilación no están organizadas). Ningún sistema de calefacción puede compensar tal deficiencia.

Puntos de unión de estructuras de construcción.

Los compuestos alteran la integridad de los materiales. Por eso, las esquinas, juntas y estribos son tan vulnerables al frío y la humedad. Las juntas de los paneles de hormigón se humedecen primero y aparecen hongos y moho. La diferencia de temperatura entre la esquina de la habitación (la unión de las estructuras) y la pared principal puede oscilar entre 5 y 6 grados, hasta temperaturas bajo cero y condensación dentro de la esquina.

¡Clave! En los sitios de dichas conexiones, los artesanos recomiendan hacer una capa aumentada de aislamiento en el exterior.

El calor a menudo se escapa a través revestimiento entre pisos, cuando la losa se coloca en todo el espesor del muro y sus bordes dan a la calle. Aquí aumenta la pérdida de calor tanto del primer como del segundo piso. Formulario de borradores. Nuevamente, si hay un piso con calefacción en el segundo piso, el aislamiento externo debe diseñarse para ello.

El calor se escapa por la ventilación.

El calor se elimina de la habitación a través de conductos de ventilación equipados, lo que garantiza un intercambio de aire saludable. La ventilación que funciona “a la inversa” aspira el frío de la calle. Esto sucede cuando hay escasez de aire en la habitación. Por ejemplo, cuando un ventilador encendido en la campana extrae demasiado aire de la habitación, por lo que comienza a aspirar desde la calle a través de otros conductos de escape(sin filtros ni calefacción).

Las cuestiones de cómo no sacar grandes cantidades de calor del exterior y cómo no dejar entrar aire frío a la casa tienen desde hace mucho tiempo sus propias soluciones profesionales:

1. EN sistema de ventilación Se instalan recuperadores. Devuelven hasta el 90% del calor a la casa.
2. Se están instalando válvulas de suministro. "Preparan" el aire de la calle antes de entrar a la habitación: se limpia y se calienta. Las válvulas vienen con ajuste manual o automático, que se basa en la diferencia de temperatura exterior e interior de la habitación.

La comodidad cuesta una buena ventilación. Con un intercambio de aire normal, no se forma moho y se crea un microclima saludable para vivir. Por eso una casa bien aislada con una combinación de materiales aislantes debe tener buena ventilación.

¡Línea de fondo! Para reducir la pérdida de calor a través de los conductos de ventilación, es necesario eliminar errores en la redistribución del aire en la habitación. Con una ventilación que funciona correctamente, solo el aire caliente sale de la casa, parte del calor del cual puede regresar.

Pérdida de calor a través de ventanas y puertas.

Una casa pierde hasta el 25% del calor a través de las aberturas de puertas y ventanas. Los puntos débiles de las puertas son una junta que gotea, que se puede sustituir fácilmente por una nueva, y un aislamiento térmico que se ha soltado en el interior. Se puede reemplazar quitando la carcasa.

Los puntos vulnerables de las puertas de madera y plástico son similares a los "puentes fríos" en diseños de ventanas similares. Es por eso proceso general Veamos su ejemplo.

Qué indica la pérdida de calor por “ventana”:

• Grietas y corrientes de aire evidentes (en el marco, alrededor del alféizar de la ventana, en la unión de la pendiente y la ventana). Mal ajuste de las válvulas.
• Pendientes internas húmedas y mohosas. Si la espuma y el yeso se han despegado de la pared con el tiempo, la humedad del exterior se acerca a la ventana.
• Superficie de vidrio frío. A modo de comparación, el vidrio que ahorra energía (a -25° en el exterior y +20° en el interior de la habitación) tiene una temperatura de 10 a 14 grados. Y, por supuesto, no se congela.

Es posible que las hojas no encajen bien cuando la ventana no está ajustada y las bandas elásticas alrededor del perímetro están desgastadas. La posición de las válvulas se puede ajustar de forma independiente, así como se puede cambiar el sello. Es mejor reemplazarlo por completo una vez cada 2-3 años, y preferiblemente con un sello de producción "nativo". La limpieza y lubricación estacional de las bandas elásticas mantiene su elasticidad durante los cambios de temperatura. Entonces el sello no deja entrar el frío durante mucho tiempo.

Ranuras en el propio marco (relevantes para ventanas de madera) están llenos sellador de silicona, mejor transparente. Cuando golpea el cristal no se nota tanto.

Las juntas de las pendientes y el perfil de la ventana también se sellan con sellador o plástico líquido. En una situación difícil, puede utilizar espuma de polietileno autoadhesiva, una cinta "aislante" para ventanas.

¡Importante! Vale la pena asegurarse de que al terminar pendientes externas el aislamiento (espuma, etc.) cubra completamente la costura. espuma de poliuretano y la distancia hasta el centro del marco de la ventana.

Formas modernas de reducir la pérdida de calor a través del vidrio:

• Uso de películas PVI. Reflejan la radiación de las ondas y reducen la pérdida de calor entre un 35 y un 40%. Las películas se pueden pegar a una unidad de vidrio ya instalada si no se desea cambiarla. Es importante no confundir los lados del cristal y la polaridad de la película.
• Instalación de vidrios con características de bajas emisiones: k- e i-glass. Las ventanas de doble acristalamiento con vidrio K transmiten la energía de ondas cortas de radiación luminosa a la habitación, acumulando el cuerpo en ella. La radiación de onda larga ya no sale de la habitación. Como resultado, el vidrio superficie interior Tiene una temperatura dos veces mayor que la del vidrio normal. soportes i-glass energía térmica en la casa reflejando hasta el 90% del calor hacia la habitación.
• El uso de vidrio plateado, que en ventanas de doble acristalamiento de 2 cámaras, ahorra un 40% más de calor (en comparación con el vidrio convencional).
• Selección de ventanas de doble acristalamiento con mayor número de cristales y distancia entre ellos.

¡Saludable! Reduzca la pérdida de calor a través del vidrio: cortinas de aire organizadas sobre las ventanas (posiblemente en forma de zócalos cálidos) o persianas enrollables protectoras por la noche. Especialmente relevante cuando acristalamiento panorámico y severas temperaturas bajo cero.

Causas de fuga de calor en el sistema de calefacción.

La pérdida de calor también se aplica a la calefacción, donde las fugas de calor suelen producirse por dos razones.

• Un potente radiador sin mampara protectora calienta la calle.

• No todos los radiadores se calientan por completo.

Seguir reglas simples reduce la pérdida de calor y evita que el sistema de calefacción funcione inactivo:

1. Se debe instalar una pantalla reflectante detrás de cada radiador.
2. Antes de iniciar la calefacción, una vez por temporada, es necesario purgar el aire del sistema y comprobar si todos los radiadores están completamente calientes. El sistema de calefacción puede obstruirse debido a la acumulación de aire o residuos (delaminaciones, agua de mala calidad). Una vez cada 2-3 años, el sistema debe lavarse por completo.

¡La nota! Al rellenar, es mejor agregar inhibidores anticorrosión al agua. Esto soportará los elementos metálicos del sistema.

Pérdida de calor a través del techo.

El calor tiende inicialmente a la parte superior de la casa, haciendo del tejado uno de los elementos más vulnerables. Representa hasta el 25% de toda la pérdida de calor.

Un ático frío o un ático residencial están igualmente aislados. Las principales pérdidas de calor se producen en las uniones de materiales, no importa si se trata de aislamientos o elementos estructurales. Así, un puente de frío que a menudo se pasa por alto es el límite de las paredes con la transición al techo. Es recomendable tratar esta zona junto con el Mauerlat.

El aislamiento básico también tiene sus propios matices, más relacionados con los materiales utilizados. Por ejemplo:

1. El aislamiento de lana mineral debe protegerse de la humedad y es recomendable cambiarlo cada 10 a 15 años. Con el tiempo se apelmaza y empieza a dejar entrar el calor.
2. La lana ecológica, que tiene excelentes propiedades aislantes "transpirables", no debe ubicarse cerca de fuentes termales; cuando se calienta, arde lentamente y deja agujeros en el aislamiento.
3. Cuando se utiliza espuma de poliuretano, es necesario disponer de ventilación. El material es resistente al vapor y es mejor no acumular exceso de humedad debajo del techo; otros materiales se dañan y aparece un espacio en el aislamiento.
4. Las placas de aislamiento térmico multicapa deben colocarse en forma de tablero de ajedrez y deben adherirse estrechamente a los elementos.

¡Práctica! En estructuras elevadas, cualquier brecha puede eliminar una gran cantidad de calor costoso. Aquí es importante hacer hincapié en un aislamiento denso y continuo.

Conclusión

Es útil conocer los lugares de pérdida de calor no solo para equipar su hogar y vivir en condiciones cómodas, sino también para no pagar de más por la calefacción. En la práctica, un aislamiento adecuado se amortiza en 5 años. El plazo es largo. Pero no vamos a construir una casa hasta dentro de dos años.

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A continuación se muestra uno bastante simple. cálculo de pérdida de calor edificios, lo que, sin embargo, ayudará a determinar con precisión la potencia necesaria para calentar su almacén, centro comercial u otro edificio similar. Esto permitirá, incluso en la etapa de diseño, estimar preliminarmente el costo del equipo de calefacción y los costos de calefacción posteriores y, si es necesario, ajustar el proyecto.

¿A dónde va el calor? El calor se escapa por paredes, suelos, techos y ventanas. Además, durante la ventilación de las habitaciones se pierde calor. Para calcular la pérdida de calor a través de la envolvente de un edificio, utilice la fórmula:

Q – pérdida de calor, W

S – área de la estructura, m2

T – diferencia de temperatura entre el aire interior y exterior, °C

R – valor resistencia termica estructuras, m2 °C/W

El esquema de cálculo es el siguiente: calculamos la pérdida de calor de los elementos individuales, la sumamos y sumamos la pérdida de calor durante la ventilación. Todo.

Supongamos que queremos calcular la pérdida de calor del objeto que se muestra en la figura. La altura del edificio es de 5...6 m, ancho - 20 m, largo - 40 my treinta ventanas de 1,5 x 1,4 metros. Temperatura ambiente 20 °C, temperatura exterior -20 °C.

Calculamos las áreas de estructuras de cerramiento:

piso: 20m * 40m = 800m2

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

ventana: 1,5 m * 1,4 m * 30 piezas = 63 m2

paredes:(20 m + 40 m + 20 m + 40 m) * 5 m = 600 m2 + 20 m2 (teniendo en cuenta el techo inclinado) = 620 m2 – 63 m2 (ventanas) = ​​557 m2

Ahora veamos la resistencia térmica de los materiales utilizados.

El valor de la resistencia térmica se puede tomar de la tabla de resistencias térmicas o calcularse en función del valor del coeficiente de conductividad térmica mediante la fórmula:

R – resistencia térmica, (m2*K)/W

? – coeficiente de conductividad térmica del material, W/(m2*K)

d – espesor del material, m

El valor de los coeficientes de conductividad térmica para diferentes materiales puedes ver .

piso: solera de concreto 10 cm y lana mineral de densidad 150 kg/m3. 10 cm de espesor.

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

R (lana mineral) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (m2*K)/W

R (suelo) = R (hormigón) + R (lana mineral) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (m2*K)/W

techo:

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

ventana: El valor de resistencia térmica de las ventanas depende del tipo de ventana de doble acristalamiento utilizada.
R (ventanas) = ​​0,40 (m2*K)/W para vidrio monocámara 4–16–4 a ?T = 40 °C

paredes: paneles de lana mineral 15 cm de espesor
R (paredes) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W

Calculemos las pérdidas de calor:

Q (suelo) = 800 m2 * 20 °C / 2,76 (m2*K)/W = 5797 W = 5,8 kW

Q (techo) = 808 m2 * 40 °C / 4,05 (m2*K)/W = 7980 W = 8,0 kW

Q (ventanas) = ​​63 m2 * 40 °C / 0,40 (m2*K)/W = 6300 W = 6,3 kW

Q (paredes) = 557 m2 * 40 °C / 4,05 (m2*K)/W = 5500 W = 5,5 kW

Encontramos que la pérdida total de calor a través de las estructuras envolventes será:

Q (total) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 kW/h

Ahora sobre las pérdidas de ventilación.

Para calentar 1 m3 de aire desde una temperatura de – 20 °C a + 20 °C, se necesitarán 15,5 W.

Q(1 m3 de aire) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 W, aquí 1,4 es la densidad del aire (kg/m3), 1,0 es la capacidad calorífica específica del aire (kJ/( kg K)), 3,6 – factor de conversión a vatios.

Queda por determinar la cantidad de aire necesaria. Se cree que durante la respiración normal una persona necesita 7 m3 de aire por hora. Si utiliza el edificio como almacén y en él trabajan 40 personas, entonces necesitará calentar 7 m3 * 40 personas = 280 m3 de aire por hora, para esto necesitará 280 m3 * 15,5 W = 4340 W = 4,3 kW. Y si tiene un supermercado y en promedio hay 400 personas en el territorio, entonces para calentar el aire se necesitarán 43 kW.

Resultado final:

Para calentar el edificio propuesto, se requiere un sistema de calefacción de aproximadamente 30 kW/h y un sistema de ventilación con una capacidad de 3000 m3/h con una potencia de calefacción de 45 kW/h.