Làm thế nào để giảm thất thoát nhiệt với diện tích kính lớn. Giảm thất thoát nhiệt trong nhà
Bao nhiêu kính hai lớp hiệu quả hơn độc thân? Việc lắp kính K và i-glass có hợp lý không? Độ dày có quan trọng không? lỗ hổng không khí và đổ đầy argon? Và sự khác biệt giữa tất cả điều này là gì?
Tất cả các câu trả lời trong một bảng đơn giản.
Để dễ so sánh, mức độ cơ bản của cái thông thường đã được chụp cửa sổ kính hai buồng một buồng với kính 4 mm và khoảng cách giữa các kính là 16 mm. Cũng được thêm vào bảng là các giá trị so sánh về khả năng cách âm của cửa sổ lắp kính hai lớp và sự khác biệt về chi phí.
Bảng so sánh hiệu quả sử dụng cửa sổ kính hai lớp
| Công thức cửa sổ kính hai lớp (“k” - K-kính, “a” - argon) |
Độ dày, mm | Bao nhiêu “ấm hơn”, % | “Yên tĩnh hơn” bao nhiêu, % | Đắt hơn bao nhiêu, % | Sức chống cự truyền nhiệt, m 2 *C/W | Cách âm, dBA |
| 4 — 6 — 4 | 14 | -15% | -16% | 0,308 | 30 | |
| 4 — 8 — 4 | 16 | -9% | -13% | 0,33 | 30 | |
| 4 — 10 — 4 | 18 | -4% | -10% | 0,347 | 30 | |
| 4 — 12 — 4 | 20 | -1% | -6% | 0,358 | 30 | |
| 4 — 16 — 4 | 24 | 0,361 | 30 | |||
| 4 — 14 — 4 | 22 | 0% | -3% | 0,362 | 30 | |
| 4 - 6 - 4k | 14 | 7% | 46% | 0,386 | 30 | |
| 4k - 6 - 4k | 14 | 11% | 107% | 0,4 | 30 | |
| 4 - 8 - 4k | 16 | 24% | 49% | 0,446 | 30 | |
| 4 — 6 — 4 — 6 — 4 | 24 | 25% | 32% | 39% | 0,452 | 34 |
| 4k - 8 - 4k | 16 | 30% | 111% | 0,469 | 30 | |
| 4 - 6a - 4k | 14 | 31% | 66% | 0,472 | 30 | |
| 4 — 8 — 4 — 8 — 4 | 28 | 37% | 41% | 46% | 0,495 | 35 |
| 4 - 10 - 4k | 18 | 38% | 52% | 0,498 | 30 | |
| 4k - 6a - 4k | 14 | 39% | 127% | 0,5 | 30 | |
| 4 — 9 — 4 — 9 — 4 | 30 | 42% | 41% | 49% | 0,512 | 35 |
| 4 - 16 - 4k | 24 | 45% | 62% | 0,524 | 30 | |
| 4 - 12 - 4k | 20 | 46% | 55% | 0,526 | 30 | |
| 4 - 6 - 4 - 6 - 4k | 24 | 46% | 32% | 101% | 0,526 | 34 |
| 4 — 10 — 4 — 10 — 4 | 32 | 47% | 52% | 52% | 0,529 | 36 |
| 4 - 14 - 4k | 22 | 47% | 59% | 0,529 | 30 | |
| 4k - 10 - 4k | 18 | 47% | 114% | 0,532 | 30 | |
| 4 - 8a - 4k | 16 | 51% | 69% | 0,546 | 30 | |
| 4 — 12 — 4 — 12 — 4 | 36 | 54% | 62% | 59% | 0,555 | 37 |
| 4k - 16 - 4k | 24 | 55% | 124% | 0,559 | 30 | |
| 4 — 14 — 4 — 14 — 4 | 40 | 55% | 74% | 65% | 0,561 | 38 |
| 4k - 12 - 4k | 20 | 57% | 117% | 0,565 | 30 | |
| 4k - 14 - 4k | 22 | 57% | 120% | 0,565 | 30 | |
| 4k - 8a - 4k | 16 | 64% | 131% | 0,592 | 30 | |
| 4 - 10a - 4k | 18 | 67% | 72% | 0,602 | 30 | |
| 4 - 8 - 4 - 8 - 4k | 28 | 68% | 41% | 108% | 0,606 | 35 |
| 4 - 6 - 4k - 6 - 4k | 24 | 68% | 32% | 163% | 0,606 | 34 |
| 4 - 16a - 4k | 24 | 69% | 82% | 0,61 | 30 | |
| 4 - 14a - 4k | 22 | 71% | 79% | 0,617 | 30 | |
| 4 - 12a - 4k | 20 | 72% | 75% | 0,621 | 30 | |
| 4 - 9 - 4 - 9 - 4k | 30 | 78% | 41% | 111% | 0,641 | 35 |
| 4 - 6a - 4 - 6a - 4k | 24 | 78% | 32% | 121% | 0,641 | 34 |
| 4k - 10a - 4k | 18 | 85% | 134% | 0,667 | 30 | |
| 4k - 16a - 4k | 24 | 85% | 143% | 0,667 | 30 | |
| 4 - 10 - 4 - 10 - 4k | 32 | 87% | 52% | 114% | 0,676 | 36 |
| 4k - 14a - 4k | 22 | 88% | 140% | 0,68 | 30 | |
| 4k - 12a - 4k | 20 | 90% | 137% | 0,685 | 30 | |
| 4 - 12 - 4 - 12 - 4k | 36 | 101% | 62% | 120% | 0,725 | 37 |
| 4 - 8 - 4k - 8 - 4k | 28 | 101% | 41% | 169% | 0,725 | 35 |
| 4 - 8a - 4 - 8a - 4k | 28 | 104% | 41% | 127% | 0,735 | 35 |
| 4 - 9a - 4 - 9a - 4k | 30 | 115% | 41% | 131% | 0,775 | 35 |
| 4 - 6a - 4k - 6a - 4k | 24 | 115% | 32% | 203% | 0,775 | 34 |
| 4 - 10a - 4 - 10a - 4k | 32 | 125% | 52% | 134% | 0,813 | 36 |
| 4 - 10 - 4k - 10 - 4k | 32 | 131% | 52% | 176% | 0,833 | 36 |
| 4 - 12a - 4 - 12a - 4k | 36 | 137% | 62% | 140% | 0,855 | 37 |
| 4 - 12 - 4k - 12 - 4k | 36 | 154% | 62% | 182% | 0,917 | 37 |
| 4 - 8a - 4k - 8a - 4k | 28 | 157% | 41% | 209% | 0,926 | 35 |
| 4 - 10a - 4k - 10a - 4k | 32 | 192% | 52% | 216% | 1,053 | 36 |
| 4 - 12a - 4k - 12a - 4k | 36 | 218% | 62% | 222% | 1,149 | 37 |
Giải thích và ký hiệu:
Trong cột “công thức đơn vị thủy tinh”, độ dày tính bằng milimét của các “thành phần” của nó được biểu thị, trong đó kính 4 mm được ngăn cách với nhau bằng các lớp không khí (buồng) chứa đầy không khí thông thường hoặc argon (trong đó chữ “a” được biểu thị ).
Kính K là loại kính có độ phát xạ thấp tiết kiệm năng lượng, khác với kính thông thường ở chỗ được phủ một lớp trong suốt đặc biệt làm từ oxit kim loại InSnO2. Lớp phủ này phản xạ bức xạ nhiệt sóng dài trở lại phòng. Nếu giá trị phát xạ kính trơn là 0,84 thì K-glass thường là khoảng 0,2. Điều này có nghĩa là kính K trả lại khoảng 70% bức xạ nhiệt chiếu vào phòng. Đồng thời, kính K có thể bảo vệ căn phòng khỏi bị nóng khi trời nắng nóng, đồng thời phản xạ hầu hết các sóng nhiệt.
Thậm chí còn có loại i-glass có độ phát xạ thấp hiệu quả hơn (chúng không có trong bảng). Nó hiệu quả hơn khoảng một lần rưỡi so với kính K và có giá trị phát xạ lên tới 0,04.
Bài viết sử dụng thông tin từ doanh nghiệp tư nhân OT-inform.
Mỗi tòa nhà, bất kể tính năng thiết kế, truyền năng lượng nhiệt qua hàng rào. Tổn thất nhiệt ở môi trường cần phải được khôi phục bằng hệ thống sưởi ấm. Tổng tổn thất nhiệt với mức dự trữ chuẩn hóa là công suất cần thiết của nguồn nhiệt làm nóng ngôi nhà. Để tạo ra trong nhà điều kiện thoải mái, việc tính toán tổn thất nhiệt được thực hiện có tính đến các yếu tố khác nhau: cấu trúc của tòa nhà và cách bố trí mặt bằng, hướng đến các điểm chính, hướng gió và độ ôn hòa trung bình của khí hậu trong thời kỳ lạnh, chất lượng vật lý của vật liệu xây dựng và cách nhiệt.
Dựa trên kết quả tính toán kỹ thuật nhiệt, nồi hơi sưởi ấm được chọn, số phần pin được chỉ định, công suất và chiều dài của ống sưởi sàn được tính toán, máy phát nhiệt được chọn cho phòng - nói chung, bất kỳ thiết bị nào bù đắp cho sự mất nhiệt. Nhìn chung, cần phải xác định tổn thất nhiệt để sưởi ấm ngôi nhà một cách tiết kiệm - không có nguồn dự trữ năng lượng dư thừa của hệ thống sưởi ấm. Tính toán được thực hiện bằng tay hoặc chọn một chương trình máy tính phù hợp để chèn dữ liệu vào.
Làm thế nào để thực hiện phép tính?
Đầu tiên, cần hiểu kỹ thuật thủ công để hiểu bản chất của quy trình. Để biết một ngôi nhà mất đi bao nhiêu nhiệt, tổn thất qua từng lớp vỏ của tòa nhà được xác định riêng biệt rồi cộng lại. Việc tính toán được thực hiện theo từng giai đoạn.
1. Hình thành cơ sở dữ liệu ban đầu cho từng phòng, tốt nhất là ở dạng bảng. Cột đầu tiên ghi lại diện tích tính toán trước của khối cửa và cửa sổ, tường ngoài, trần và sàn. Chiều dày của kết cấu được nhập vào cột thứ 2 (đây là số liệu thiết kế hoặc kết quả đo đạc). Trong phần thứ ba - hệ số dẫn nhiệt của vật liệu tương ứng. Bảng 1 chứa các giá trị tiêu chuẩn sẽ cần thiết trong các tính toán tiếp theo:
λ càng cao thì nhiệt lượng bị mất qua bề mặt dày mét càng nhiều.
2. Xác định điện trở nhiệt của từng lớp: R = v/ λ, trong đó v là độ dày của công trình hoặc vật liệu cách nhiệt.
3. Tính tổn thất nhiệt của từng loại Yếu tố kết cấu theo công thức: Q = S*(T in -T n)/R, trong đó:
- Tn - nhiệt độ bên ngoài, °C;
- T in - nhiệt độ trong nhà, °C;
- S – diện tích, m2.
Tất nhiên, trong mùa sưởi ấm, thời tiết thay đổi (ví dụ: nhiệt độ dao động từ 0 đến -25°C) và ngôi nhà được sưởi ấm đến mức thoải mái mong muốn (ví dụ: lên đến +20°C). Khi đó chênh lệch (T in -T n) thay đổi từ 25 đến 45.
Để thực hiện phép tính, bạn cần chênh lệch nhiệt độ trung bình cho toàn bộ mùa sưởi ấm. Để thực hiện điều này, trong SNiP 23-01-99 “Khí hậu học và địa vật lý xây dựng” (Bảng 1), nhiệt độ trung bình của thời kỳ sưởi ấm đối với một thành phố cụ thể được tìm thấy. Ví dụ, đối với Moscow con số này là -26°. Trong trường hợp này, chênh lệch trung bình là 46°C. Để xác định mức tiêu thụ nhiệt qua từng cấu trúc, tổn thất nhiệt của tất cả các lớp của nó được cộng lại. Vì vậy, đối với các bức tường, thạch cao, vật liệu xây, lớp cách nhiệt bên ngoài và tấm ốp được tính đến.
4. Tính tổng tổn thất nhiệt, xác định bằng tổng Q bức tường bên ngoài, sàn nhà, cửa ra vào, cửa sổ, trần nhà.
5. Thông gió. Từ 10 đến 40% tổn thất thẩm thấu (thông gió) được cộng vào kết quả cộng. Nếu bạn lắp đặt cửa sổ kính hai lớp chất lượng cao trong nhà và không lạm dụng thông gió thì hệ số thấm có thể được lấy là 0,1. Một số nguồn chỉ ra rằng tòa nhà hoàn toàn không bị mất nhiệt vì lượng nhiệt rò rỉ được bù đắp bằng bức xạ năng lượng mặt trời và phát thải nhiệt của hộ gia đình.
Đếm thủ công
Dữ liệu ban đầu. Ngôi nhà tranh diện tích 8x10m, cao 2,5m, tường dày 38cm, làm bằng gạch. gạch gốm, bên trong được hoàn thiện bằng một lớp thạch cao (dày 20 mm). Sàn được làm bằng 30 mm ván có viền, cách nhiệt bằng bông khoáng (50 mm), có vỏ bọc tấm ván dăm(8mm). Tòa nhà có tầng hầm, nhiệt độ vào mùa đông là 8°C. Trần nhà được bọc bằng các tấm gỗ và cách nhiệt bằng bông khoáng (độ dày 150 mm). Nhà có 4 cửa sổ 1,2x1 m, cửa ra vào bằng gỗ sồi 0,9x2x0,05 m.
Bài tập: xác định tổng tổn thất nhiệt của một ngôi nhà dựa trên giả định rằng nó nằm ở khu vực Moscow. Chênh lệch nhiệt độ trung bình trong mùa nóng là 46°C (như đã đề cập trước đó). Phòng và tầng hầm có nhiệt độ chênh lệch: 20 – 8 = 12°C.
1. Tổn thất nhiệt qua tường ngoài.
Tổng diện tích (trừ cửa sổ và cửa ra vào): S = (8+10)*2*2,5 – 4*1,2*1 – 0,9*2 = 83,4 m2.
Độ bền nhiệt của lớp gạch và lớp thạch cao được xác định:
- Nhánh R. = 0,38/0,52 = 0,73 m2*°C/W.
- miếng R = 0,02/0,35 = 0,06 m2*°C/W.
- Tổng R = 0,73 + 0,06 = 0,79 m2*°C/W.
- Tổn thất nhiệt qua tường: Q st = 83,4 * 46/0,79 = 4856,20 W.
2. Tổn thất nhiệt qua sàn.
Tổng diện tích: S = 8*10 = 80 m2.
Tính điện trở nhiệt của sàn ba lớp.
- Tấm R = 0,03/0,14 = 0,21 m2*°C/W.
- Ván dăm R = 0,008/0,15 = 0,05 m2*°C/W.
- R cách nhiệt = 0,05/0,041 = 1,22 m2*°C/W.
- Tổng R = 0,03 + 0,05 + 1,22 = 1,3 m2*°C/W.
Ta thay giá trị các đại lượng vào công thức tính tổn thất nhiệt: Q tầng = 80*12/1,3 = 738,46 W.
3. Tổn thất nhiệt qua trần nhà.
Diện tích trần bằng diện tích sàn S = 80 m2.
Khi xác định khả năng chịu nhiệt của trần nhà, trong trường hợp này các tấm gỗ không được tính đến: chúng được cố định bằng các khoảng trống và không đóng vai trò ngăn chặn cái lạnh. Khả năng chịu nhiệt của trần trùng với thông số cách nhiệt tương ứng: R mồ hôi. = R cách nhiệt = 0,15/0,041 = 3,766 m2*°C/W.
Lượng nhiệt tổn thất qua trần: Q mồ hôi. = 80*46/3,66 = 1005,46 W.
4. Mất nhiệt qua cửa sổ.
Diện tích kính: S = 4*1,2*1 = 4,8 m2.
Để sản xuất cửa sổ, người ta đã sử dụng cấu hình PVC ba buồng (chiếm 10% diện tích cửa sổ), cũng như cửa sổ kính hai lớp hai buồng có độ dày kính 4 mm và khoảng cách giữa các kính là 16 mm. . Giữa đặc điểm kỹ thuật nhà sản xuất đã chỉ ra khả năng chịu nhiệt của bộ kính (R st.p. = 0,4 m2*°C/W) và cấu hình (R prof. = 0,6 m2*°C/W). Có tính đến phần chiều của từng phần tử kết cấu, khả năng chịu nhiệt trung bình của cửa sổ được xác định:
- R xấp xỉ. = (R st.p.*90 + R prof.*10)/100 = (0,4*90 + 0,6*10)/100 = 0,42 m2*°C/W.
- Dựa trên kết quả tính toán, tổn thất nhiệt qua cửa sổ được tính: Q xấp xỉ. = 4,8*46/0,42 = 525,71 W.
Diện tích cửa S = 0,9*2 = 1,8 m2. Điện trở nhiệt R dv. = 0,05/0,14 = 0,36 m2*°C/W và Q dv. = 1,8*46/0,36 = 230 W.
Tổng lượng nhiệt thất thoát ở nhà là: Q = 4856,20 W + 738,46 W + 1005,46 W + 525,71 W + 230 W = 7355,83 W. Có tính đến độ thấm (10%), tổn thất tăng: 7355,83 * 1,1 = 8091,41 W.
Để tính toán chính xác lượng nhiệt mà một tòa nhà mất đi, họ sử dụng máy tính trực tuyến mất nhiệt Đây là một chương trình máy tính không chỉ nhập dữ liệu được liệt kê ở trên mà còn có nhiều yếu tố bổ sung khác ảnh hưởng đến kết quả. Ưu điểm của máy tính không chỉ là độ chính xác của phép tính mà còn là cơ sở dữ liệu tham khảo rộng rãi.
Việc lựa chọn vật liệu cách nhiệt, các phương án cách nhiệt cho tường, trần nhà và các kết cấu bao quanh khác là một nhiệm vụ khó khăn đối với hầu hết các nhà phát triển khách hàng. Có quá nhiều vấn đề xung đột cần giải quyết cùng một lúc. Trang này sẽ giúp bạn tìm ra tất cả.
Hiện nay, việc bảo tồn nhiệt của các nguồn năng lượng đã trở nên quan trọng. Theo SNiP 23-02-2003 “Bảo vệ nhiệt của tòa nhà”, khả năng chống truyền nhiệt được xác định bằng một trong hai phương pháp thay thế:
quy định ( yêu cầu quy địnháp dụng cho các yếu tố riêng lẻ của bảo vệ nhiệt của tòa nhà: tường bên ngoài, sàn phía trên không gian không được sưởi ấm, lớp phủ và sàn gác mái, cửa sổ, cửa ra vào, v.v.)
người tiêu dùng (khả năng truyền nhiệt của hàng rào có thể giảm so với mức quy định, với điều kiện là thiết kế tiêu dùng cụ thể năng lượng nhiệt để sưởi ấm tòa nhà thấp hơn tiêu chuẩn).
Yêu cầu vệ sinh phải luôn được đáp ứng.
Bao gồm các
Yêu cầu chênh lệch giữa nhiệt độ của không khí bên trong và trên bề mặt của các kết cấu bao quanh không vượt quá giá trị cho phép. Giá trị giảm tối đa cho phép đối với tường bên ngoài là 4°C, đối với mái và sàn gác mái là 3°C, đối với trần phía trên tầng hầm và không gian thu thập thông tin là 2°C.
Yêu cầu nhiệt độ phải ở bề mặt bên trong hàng rào cao hơn nhiệt độ điểm sương.
Đối với Moscow và khu vực của nó, yêu cầu cách nhiệt tường theo cách tiếp cận của người tiêu dùng là 1,97 ° C m. sq./W và theo cách tiếp cận theo quy định:
cho gia đình thường trú 3,13°Сm. vuông/W,
cho các tòa nhà hành chính và công cộng khác, bao gồm. tòa nhà để ở theo mùa 2,55 °С m. vuông./W.
Bảng độ dày và khả năng chịu nhiệt của vật liệu theo điều kiện của Moscow và khu vực.
|
Tên vật liệu làm tường |
Độ dày của tường và khả năng chịu nhiệt tương ứng |
Độ dày yêu cầu theo cách tiếp cận của người tiêu dùng (R=1,97 °C m2/W) và theo cách tiếp cận quy định (R=3,13 °C m2/W) |
|
Chất rắn toàn thân gạch đất sét(mật độ 1600 kg/m3) |
510 mm (hai viên gạch), R=0,73 °С m. mét vuông/W |
1380 mm 2190 mm |
|
Bê tông đất sét trương nở (tỷ trọng 1200 kg/m3) |
300 mm, R=0,58 °С m. mét vuông/W |
1025 mm 1630 mm |
|
Dầm gỗ |
150 mm, R=0,83 °С m. mét vuông/W |
355 mm 565 mm |
|
Lá chắn bằng gỗ có nhân len khoáng sản(độ dày của tấm ốp bên trong và bên ngoài là 25 mm) |
150 mm, R=1,84 °С m. mét vuông/W |
160 mm 235 mm |
Bảng về khả năng chống truyền nhiệt cần thiết của các kết cấu bao quanh các ngôi nhà ở khu vực Moscow.
|
Tường ngoài |
Cửa sổ, cửa ban công |
Lớp phủ và sàn nhà |
Sàn gác mái và sàn trên tầng hầm không có hệ thống sưởi |
Cửa vào |
|
Theo cách tiếp cận quy định |
||||
|
Theo cách tiếp cận của người tiêu dùng |
||||
Từ những bảng này, có thể thấy rõ rằng phần lớn nhà ở ngoại ô ở khu vực Mátxcơva không đáp ứng các yêu cầu về tiết kiệm nhiệt, trong khi ngay cả cách tiếp cận của người tiêu dùng cũng không được quan sát thấy ở nhiều tòa nhà mới xây dựng.
Do đó, bằng cách chỉ chọn nồi hơi hoặc thiết bị sưởi ấm theo khả năng làm nóng một khu vực nhất định được nêu trong tài liệu của họ, bạn khẳng định rằng ngôi nhà của bạn được xây dựng tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu của SNiP 23/02/2003.
Kết luận rút ra từ tài liệu trên. Vì sự lựa chọn đúng đắn công suất của nồi hơi và các thiết bị sưởi ấm, cần phải tính toán lượng nhiệt tổn thất thực tế trong khuôn viên nhà bạn.
Dưới đây chúng tôi sẽ trình bày một phương pháp đơn giản để tính toán tổn thất nhiệt trong nhà của bạn.
Ngôi nhà mất nhiệt qua tường, mái, nhiệt lượng tỏa ra mạnh qua cửa sổ, nhiệt cũng đi vào lòng đất, tổn thất nhiệt đáng kể có thể xảy ra thông qua thông gió.
Tổn thất nhiệt chủ yếu phụ thuộc vào:
chênh lệch nhiệt độ trong nhà và bên ngoài (chênh lệch càng lớn thì tổn thất càng cao),
đặc tính cách nhiệt của tường, cửa sổ, trần nhà, lớp phủ (hoặc, như người ta nói, các cấu trúc bao quanh).
Cấu trúc bao quanh chống rò rỉ nhiệt, do đó đặc tính bảo vệ nhiệt của chúng được đánh giá bằng một giá trị gọi là khả năng chống truyền nhiệt.
Điện trở truyền nhiệt cho biết lượng nhiệt sẽ bị mất qua một mét vuông của lớp vỏ tòa nhà đối với một chênh lệch nhiệt độ nhất định. Ta cũng có thể nói ngược lại, sự chênh lệch nhiệt độ sẽ xảy ra như thế nào khi một lượng nhiệt nhất định truyền qua mét vuông rào chắn.
trong đó q là lượng nhiệt bị mất trên một mét vuông bề mặt bao quanh. Nó được đo bằng watt trên mét vuông (W/m2); ΔT là chênh lệch giữa nhiệt độ bên ngoài và trong phòng (°C) và R là điện trở truyền nhiệt (°C/W/m2 hoặc °C·m2/W).
Khi Chúng ta đang nói về Trên cấu trúc nhiều lớp, điện trở của các lớp chỉ đơn giản là tăng lên. Ví dụ, điện trở của một bức tường làm bằng gỗ lót gạch là tổng của ba điện trở: gạch và bức tường gỗ và khoảng cách không khí giữa chúng:
R(tổng)= R(gỗ) + R(không khí) + R(gạch).
Phân bố nhiệt độ và các lớp ranh giới không khí trong quá trình truyền nhiệt qua tường
Tính toán tổn thất nhiệt được thực hiện trong khoảng thời gian bất lợi nhất, đó là tuần lạnh nhất và nhiều gió nhất trong năm.
TRONG sách tham khảo xây dựng, theo quy định, cho biết khả năng chịu nhiệt của vật liệu dựa trên điều kiện này và vùng khí hậu (hoặc nhiệt độ bên ngoài) nơi có ngôi nhà của bạn.
Bàn – Khả năng chống truyền nhiệt Vật liệu khác nhauở ΔT = 50 °C (T lời khuyên. = –30 °С, T nội bộ = 20°C.)
|
Chất liệu và độ dày của tường |
Khả năng chống truyền nhiệtR tôi , |
|
Tường gạch dày 3 viên gạch (79 cm) dày 2,5 viên gạch (67 cm) dày 2 viên gạch (54 cm) dày 1 viên gạch (25 cm) |
0,592 0,502 0,405 0,187 |
|
Nhà gỗ Ø 25 Ø 20 |
|
|
Nhà gỗ làm bằng gỗ dày 20 cm dày 10 cm |
|
|
Khung tường (ván + len khoáng + ván) 20 cm |
|
|
Tường bê tông bọt 20 cm 30 cm |
|
|
Thạch cao trên gạch, bê tông, bê tông bọt (2-3 cm) |
|
|
Sàn trần (gác mái) |
|
|
Sàn gỗ |
|
|
Gấp đôi cửa gỗ |
Bàn – Tổn thất nhiệt của cửa sổ có thiết kế khác nhau ở ΔT = 50°C (T lời khuyên. = –30 °С, T nội bộ = 20°C.)
Ghi chú Các số chẵn trong biểu tượng kính hai lớp có nghĩa là khe hở không khí tính bằng mm; Ký hiệu Ar có nghĩa là khoảng trống được lấp đầy không phải bằng không khí mà bằng argon; Chữ K có nghĩa là kính bên ngoài có lớp phủ cách nhiệt trong suốt đặc biệt. |
Như có thể thấy từ bảng trước, cửa sổ lắp kính hai lớp hiện đại có thể giảm gần một nửa sự thất thoát nhiệt của cửa sổ. Ví dụ: đối với mười cửa sổ có kích thước 1,0 m x 1,6 m, mức tiết kiệm sẽ đạt tới một kilowatt, tức là 720 kilowatt giờ mỗi tháng.
Để chọn chính xác vật liệu và độ dày của kết cấu bao quanh, chúng tôi sẽ áp dụng thông tin này vào một ví dụ cụ thể.
Khi tính toán tổn thất nhiệt trên mỗi mét vuông. mét có hai đại lượng liên quan:
chênh lệch nhiệt độ ΔT,
điện trở truyền nhiệt R
Hãy xác định nhiệt độ phòng là 20 °C và lấy nhiệt độ bên ngoài là –30 °C. Khi đó chênh lệch nhiệt độ ΔT sẽ bằng 50 ° C. Tường được làm bằng gỗ dày 20 cm thì R = 0,806 °C m. vuông./W.
Tổn thất nhiệt sẽ là 50 / 0,806 = 62 (W/m2).
Để đơn giản hóa việc tính toán tổn thất nhiệt, các sách tham khảo xây dựng đưa ra các mức tổn thất nhiệt khác nhau. loại tường, sàn nhà, v.v. đối với một số giá trị của nhiệt độ không khí mùa đông. Đặc biệt, các số liệu khác nhau được đưa ra cho các phòng ở góc (sự hỗn loạn của không khí làm phồng ngôi nhà bị ảnh hưởng ở đó) và các phòng không nằm trong góc, đồng thời tính đến bức tranh nhiệt khác nhau cho các phòng ở tầng một và tầng trên.
Bàn – Tổn thất nhiệt riêng của các phần tử bao quanh tòa nhà (trên 1 m2 dọc theo đường viền bên trong của tường) tùy thuộc vào nhiệt độ trung bình của tuần lạnh nhất trong năm.
Ghi chú Nếu đằng sau bức tường có một căn phòng bên ngoài không có hệ thống sưởi (mái che, hiên kính v.v.), thì tổn thất nhiệt qua nó là 70% giá trị tính toán và nếu vượt quá mức này phòng không có hệ thống sưởi không phải đường phố mà là một căn phòng khác bên ngoài (ví dụ: mái che mở ra hiên), sau đó là 40% giá trị tính toán. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bàn – Tổn thất nhiệt riêng của các phần tử bao quanh tòa nhà (trên 1 m2 dọc theo đường viền bên trong) tùy thuộc vào nhiệt độ trung bình của tuần lạnh nhất trong năm.
|
Đặc điểm của hàng rào |
Nhiệt độ bên ngoài, °C |
Tổn thất nhiệt, kW |
|
Cửa sổ lắp kính đôi |
||
|
Cửa gỗ nguyên khối (đôi) |
||
|
Tầng áp mái |
||
|
Sàn gỗ phía trên tầng hầm |
Hãy xem xét một ví dụ tính toán tổn thất nhiệt của hai phòng khác nhau một khu vực sử dụng bảng.
Ví dụ 1.
Phòng góc (tầng trệt)
Đặc điểm phòng:
tầng một,
diện tích phòng – 16 mét vuông. (5x3.2),
chiều cao trần – 2,75 m,
bức tường bên ngoài - hai,
vật liệu và độ dày của các bức tường bên ngoài - gỗ dày 18 cm, phủ bằng tấm thạch cao và dán giấy dán tường,
cửa sổ - hai (cao 1,6 m, rộng 1,0 m) với kính hai lớp,
sàn nhà – cách nhiệt bằng gỗ, tầng hầm bên dưới,
phía trên tầng gác mái,
nhiệt độ bên ngoài ước tính –30 °С,
nhiệt độ phòng yêu cầu +20°C.
Diện tích tường ngoài không kể cửa sổ:
Tường S (5+3,2)x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 m2 m.
Diện tích cửa sổ:
Cửa sổ S = 2x1.0x1.6 = 3,2 mét vuông. m.
Diện tích sàn:
Tầng S = 5x3,2 = 16 m2. m.
Diện tích trần:
Trần S = 5x3,2 = 16 m2 m.
Diện tích của các vách ngăn bên trong không được đưa vào tính toán vì nhiệt không thoát qua chúng - xét cho cùng, nhiệt độ ở cả hai mặt của vách ngăn là như nhau. Điều tương tự cũng áp dụng cho cửa bên trong.
Bây giờ hãy tính tổn thất nhiệt của từng bề mặt:
Tổng Q = 3094 W.
Lưu ý rằng nhiệt thoát qua tường nhiều hơn qua cửa sổ, sàn và trần nhà.
Kết quả tính toán cho thấy tổn thất nhiệt của căn phòng vào những ngày lạnh nhất (T môi trường = –30°C) trong năm. Đương nhiên, bên ngoài càng ấm thì nhiệt lượng tỏa ra khỏi phòng càng ít.
Ví dụ 2
Phòng dưới mái nhà (gác mái)
Đặc điểm phòng:
tầng trên cùng,
diện tích 16m2 (3,8x4,2),
trần cao 2,4 m,
bức tường bên ngoài; hai mái dốc (đá phiến, tấm lợp đặc, len khoáng 10 cm, lớp lót), đầu hồi (gỗ dày 10 cm, phủ lớp lót) và vách ngăn bên ( khung tường với đất sét mở rộng 10 cm),
cửa sổ - bốn (hai trên mỗi đầu hồi), cao 1,6 m và rộng 1,0 m với kính hai lớp,
nhiệt độ bên ngoài ước tính –30°С,
nhiệt độ phòng yêu cầu +20°C.
Hãy tính diện tích các bề mặt truyền nhiệt.
Diện tích phần tường ngoài cuối không bao gồm cửa sổ:
Tường cuối S = 2x(2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 m2 m.
Diện tích mái dốc bao quanh phòng:
Tường dốc S = 2x1,0x4,2 = 8,4 m2. m.
Diện tích vách ngăn bên:
Đầu đốt bên S = 2x1,5x4,2 = 12,6 m2 m.
Diện tích cửa sổ:
Cửa sổ S = 4x1,6x1,0 = 6,4 mét vuông. m.
Diện tích trần:
Trần S = 2,6x4,2 = 10,92 m2 m.
Bây giờ hãy tính toán tổn thất nhiệt những bề mặt này, đồng thời tính đến việc nhiệt không thoát ra ngoài sàn (căn phòng ở đó ấm áp). Chúng tôi tính toán tổn thất nhiệt cho tường và trần nhà như đối với các phòng ở góc, còn đối với trần và vách ngăn bên, chúng tôi đưa ra hệ số 70%, vì phía sau chúng có các phòng không được sưởi ấm.
Tổng tổn thất nhiệt của căn phòng sẽ là:
Tổng Q = 4504 W.
Như chúng ta thấy, căn phòng ấm áp tầng một mất (hoặc tiêu thụ) ít nhiệt hơn đáng kể so với phòng gác mái có tường mỏng và diện tích lắp kính lớn.
Để làm cho một căn phòng như vậy phù hợp với chỗ ở mùa đông, trước tiên bạn cần cách nhiệt các bức tường, vách ngăn bên và cửa sổ.
Bất kỳ cấu trúc bao quanh nào cũng có thể được trình bày dưới dạng tường nhiều lớp, mỗi lớp có khả năng chịu nhiệt và khả năng cản không khí đi qua riêng. Cộng điện trở nhiệt của tất cả các lớp, chúng ta có được điện trở nhiệt của toàn bộ bức tường. Ngoài ra, bằng cách tổng hợp khả năng cản trở của không khí đi qua tất cả các lớp, chúng ta sẽ hiểu bức tường thở như thế nào. Bức tường hoàn hảo làm bằng gỗ phải tương đương với một bức tường làm bằng gỗ có độ dày từ 15 - 20 cm, bảng dưới đây sẽ giúp ích cho việc này.
Bàn – Khả năng chống truyền nhiệt và dẫn khí của các loại vật liệu khác nhau ΔT=40°C (T lời khuyên. =–20 °С, T nội bộ =20°C.)
|
Lớp tường |
Độ dày lớp tường (cm) |
Khả năng truyền nhiệt của lớp tường |
Sức chống cự Độ thoáng khí tương đương với độ dày thành gỗ (cm) |
|
|
Độ dày gạch tương đương (cm) |
||||
|
Gạch xây bằng gạch đất sét nung thông thường có chiều dày: 12 cm 25 cm 50 cm 75 cm |
0,15 0,3 0,65 1,0 |
|||
|
Khối xây bằng khối bê tông đất sét trương nở dày 39 cm với mật độ: 1000 kg/m3 1400 kg/m3 1800 kg/m3 |
||||
|
Bê tông bọt xốp dày 30 cm, tỷ trọng: 300 kg/m3 500 kg/m3 800 kg/m3 |
||||
|
Tường gỗ dày (thông) 10 cm 15 cm 20 cm |
||||
Để có bức tranh khách quan về tổn thất nhiệt của toàn bộ ngôi nhà cần tính đến
Tổn thất nhiệt qua tiếp xúc của móng với đất đóng băng thường được giả định bằng 15% tổn thất nhiệt qua tường của tầng một (có tính đến độ phức tạp của tính toán).
Tổn thất nhiệt liên quan đến thông gió. Những tổn thất này được tính toán có tính đến luật Xây dựng(SNiP). Một tòa nhà dân cư cần khoảng một lần thay đổi không khí mỗi giờ, nghĩa là trong thời gian này cần phải cung cấp cùng một lượng không khí trong lành. Do đó, tổn thất liên quan đến thông gió sẽ ít hơn một chút so với lượng nhiệt tổn thất do các cấu trúc bao quanh. Hóa ra, tổn thất nhiệt qua tường và kính chỉ là 40%, và tổn thất nhiệt qua thông gió là 50%. Trong tiêu chuẩn châu Âu về thông gió và cách nhiệt tường, tỷ lệ tổn thất nhiệt là 30% và 60%.
Nếu bức tường “thở”, giống như bức tường làm bằng gỗ hoặc khúc gỗ dày 15–20 cm thì nhiệt sẽ quay trở lại. Điều này cho phép bạn giảm tổn thất nhiệt 30%, do đó giá trị điện trở nhiệt của tường thu được trong tính toán phải được nhân với 1,3 (hoặc giảm tổn thất nhiệt tương ứng).
Bằng cách tổng hợp toàn bộ lượng nhiệt thất thoát ở nhà, bạn sẽ xác định được công suất của bộ tạo nhiệt (nồi hơi) và thiết bị sưởi ấm cần thiết để sưởi ấm ngôi nhà thoải mái trong những ngày lạnh nhất và nhiều gió nhất. Ngoài ra, các tính toán kiểu này sẽ chỉ ra “liên kết yếu” ở đâu và cách loại bỏ nó bằng cách sử dụng vật liệu cách nhiệt bổ sung.
Tiêu thụ nhiệt cũng có thể được tính toán bằng cách sử dụng các chỉ số tổng hợp. Do đó, trong những ngôi nhà một và hai tầng không được cách nhiệt nhiều, ở nhiệt độ bên ngoài –25 °C, cần có 213 W trên một mét vuông tổng diện tích và ở –30 °C – 230 W. Đối với những ngôi nhà cách nhiệt tốt, mức này là: ở –25 °C – 173 W mỗi m2. tổng diện tích và ở –30 °C – 177 W.
Chi phí cách nhiệt so với chi phí của toàn bộ ngôi nhà là nhỏ đáng kể, nhưng trong quá trình vận hành tòa nhà, chi phí chính là sưởi ấm. Trong mọi trường hợp, bạn không nên tiết kiệm vật liệu cách nhiệt, đặc biệt là khi cuộc sống thoải mái trên các khu vực rộng lớn. Giá năng lượng trên toàn thế giới không ngừng tăng cao.
Hiện đại Vật liệu xây dựng có khả năng chịu nhiệt cao hơn vật liệu truyền thống. Điều này cho phép bạn làm cho các bức tường mỏng hơn, đồng nghĩa với việc rẻ hơn và nhẹ hơn. Tất cả điều này là tốt, nhưng những bức tường mỏng có khả năng tỏa nhiệt ít hơn, nghĩa là chúng lưu trữ nhiệt kém hơn. Bạn phải làm nóng nó liên tục - các bức tường nóng lên nhanh chóng và nguội đi nhanh chóng. Trong những ngôi nhà cổ có tường dày, trời mát vào ngày hè nóng bức, những bức tường nguội đi qua đêm thì “lạnh tích tụ”.
Cách nhiệt phải được xem xét kết hợp với tính thấm khí của tường. Nếu sự gia tăng khả năng chịu nhiệt của tường có liên quan đến việc giảm đáng kể độ thoáng khí thì không nên sử dụng nó. Một bức tường lý tưởng về độ thoáng khí tương đương với một bức tường làm bằng gỗ dày 15…20 cm.
Rất thường xuyên, việc sử dụng rào cản hơi không đúng cách dẫn đến suy giảm các đặc tính vệ sinh và vệ sinh của nhà ở. Với hệ thống thông gió được tổ chức hợp lý và những bức tường “thoáng khí” thì không cần thiết, còn với những bức tường kém thoáng khí thì điều đó là không cần thiết. Mục đích chính của nó là ngăn chặn sự xâm nhập của các bức tường và bảo vệ cách nhiệt khỏi gió.
Tường cách nhiệt từ bên ngoài hiệu quả hơn nhiều so với cách nhiệt bên trong.
Bạn không nên cách nhiệt vô tận các bức tường. Hiệu quả của phương pháp tiết kiệm năng lượng này không cao.
Thông gió là nguồn tiết kiệm năng lượng chính.
Bằng cách áp dụng hệ thống hiện đại kính (kính hai lớp, kính cách nhiệt, v.v.), hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp, cách nhiệt hiệu quả cho vỏ bọc tòa nhà, chi phí sưởi ấm có thể giảm 3 lần.
Các lựa chọn cách nhiệt bổ sung cho kết cấu tòa nhà dựa trên vật liệu cách nhiệt tòa nhà thuộc loại “ISOVER”, nếu có hệ thống trao đổi không khí và thông gió trong khuôn viên.
Cách nhiệt mái ngói bằng vật liệu cách nhiệt ISOVER
|
Cách nhiệt tường bằng khối bê tông nhẹ |
Cách nhiệt tường gạch với khe hở thông gió |
Cách nhiệt của một bức tường gỗ |
||
|
|
|
|
Trong chương trình tiết kiệm năng lượng trong quá trình xây dựng và vận hành các tòa nhà, hàng rào mờ đóng một vai trò quan trọng, vì mức độ bảo vệ nhiệt hiện tại của chúng không thua kém khả năng bảo vệ nhiệt của các cấu trúc vỏ (tường) tòa nhà (lên tới 40% tổng số tổn thất xây dựng).
Sự mất nhiệt qua cửa sổ xảy ra qua nhiều kênh: tổn thất qua đơn vị cửa sổ và các ràng buộc (cầu lạnh, rò rỉ), tổn thất do tính dẫn nhiệt của không khí và dòng đối lưu giữa các kính, cũng như tổn thất nhiệt thông qua bức xạ nhiệt.
Hiện nay, các phương pháp chính sau đây để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng của cấu trúc mờ được sử dụng ở Nga:
Chuyển đổi từ cửa sổ kính hai buồng một và hai buồng sang cửa sổ ba buồng trở lên;
- sử dụng màng nhiệt (kính hấp thụ nhiệt);
- lấp đầy các cửa sổ lắp kính hai lớp bằng khí trơ.
Trong các thiết kế mờ hiện đại của cửa sổ bảo vệ nhiệt, cửa sổ lắp kính một hoặc hai lớp được sử dụng, và để sản xuất khung và khung cửa sổ, người ta sử dụng các cấu hình bằng gỗ, nhôm, sợi thủy tinh, nhựa (PVC) hoặc sự kết hợp của chúng. Khi sản xuất cửa sổ lắp kính hai lớp sử dụng kính nổi, cửa sổ có khả năng chống truyền nhiệt giảm theo tính toán không quá 0,56 m 2 ∙ С/W trở lên.
Một cách khác để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng của cấu trúc mờ là lắp kính hấp thụ nhiệt. Độ truyền nhiệt của kính phụ thuộc vào góc tới của ánh sáng mặt trời và độ dày của kính. Kính phản xạ nhiệt được phủ bằng màng kim loại hoặc polymer. Hệ số truyền nhiệt của kính như vậy là 0,2 0,6.
Một phương pháp tiết kiệm năng lượng khác là phương pháp lấp đầy các cửa sổ lắp kính hai lớp bằng khí trơ. Đồng thời, dòng đối lưu bên trong cửa sổ lắp kính hai lớp giảm đi dẫn đến giảm thất thoát nhiệt.
Để thêm mô tả về công nghệ tiết kiệm năng lượng vào Catalog, điền vào bảng câu hỏi và gửi đến được đánh dấu là “vào danh mục”.
Bắt đầu nào ví dụ đơn giản Hãy xem xét phương án tính toán tổn thất nhiệt ở nhà qua cửa sổ và cửa trước ngôi nhà có thể sử dụng vật liệu cách nhiệt ecowool thêm . Để tính toán, chúng tôi lấy hai cửa sổ theo những bức tường khác nhau những ngôi nhà có kích thước 100x120 cm (1x1,2 m), một cửa sổ khác có kích thước nhỏ hơn là 60x120 cm (0,6x1,2 m).
Để tính toán tổn thất nhiệt của ngôi nhà qua cửa trước, ta lấy thông số cửa 80x120x5 cm như sau (chiều rộng cửa - 0,8 m, chiều cao cửa - 2 m, độ dày lá cửa- 0,05m). Cấu trúc của lá cửa là gỗ thông nguyên khối. Cửa mặt đường được bảo vệ khỏi tác động trực tiếp hiện tượng khí quyển sân thượng không được sưởi ấm, do đó, theo quy tắc tính tổn thất nhiệt phải áp dụng hệ số giảm bằng 0,7.
Tính toán tổn thất nhiệt qua cửa sổ
Để bắt đầu tính toán tổn thất nhiệt của ngôi nhà qua cửa sổ, cần tính tổng diện tích của tất cả các cửa sổ đã chỉ định trước đó. Chúng ta sẽ thực hiện tính toán bằng công thức:
S cửa sổ = 1 ∙ 1,2 ∙ 2 + 0,6 ∙ 1,2 = 3,12 m2
Bây giờ, để tiếp tục tính toán tổn thất nhiệt của ngôi nhà qua cửa sổ, chúng ta tìm hiểu đặc điểm của chúng. Ví dụ: lấy các chỉ số kỹ thuật sau:
- Cửa sổ được làm bằng profile PVC ba ngăn
- Các cửa sổ có kính hai lớp (4-16-4-16-4, trong đó 4 là độ dày của kính, 16 là khoảng cách giữa các kính của mỗi cửa sổ).
Bây giờ bạn có thể tiến hành tính toán thêm và tìm ra điện trở nhiệt cửa sổ đã cài đặt. Khả năng chịu nhiệt của cửa sổ kính hai buồng và mặt cắt ba buồng của thiết kế cửa sổ này:
- Rst = 0,4 m2 ∙ °C / W - khả năng chịu nhiệt của cửa sổ lắp kính hai lớp
- Biên dạng R = 0,6 m2 ∙ °C / W - khả năng chịu nhiệt của biên dạng ba buồng
Hầu hết cửa sổ - 90% - được lắp kính hai lớp và 10% - Hồ sơ PVC. Độ cản nhiệt của cửa sổ được tính theo công thức:
Cửa sổ R = (R lắp đặt ∙ 90 + R profile ∙ 10) / 100 = 0,42 m2 ∙ °C / W.
Có dữ liệu về diện tích của cửa sổ và khả năng chịu nhiệt của chúng, chúng tôi tính toán lượng nhiệt thất thoát qua cửa sổ:
Q cửa sổ = S ∙ dT ∙ / R = 3,1 m2 ∙ 52 độ / 0,42 m2 ∙ °C / W = 383,8 W (0,38 kW), đây là nhiệt lượng mà bạn và tôi nhận được ở nhà do tổn thất nhiệt qua cửa sổ, bây giờ chúng ta hãy tính sự mất nhiệt của ngôi nhà qua cửa trước.
