Дом теряет тепло через ограждающие конструкции (стены, окна, крыша, фундамент), вентиляцию и канализацию. Основные потери тепла идут через ограждающие конструкции — 60–90% от всех теплопотерь.

Расчет теплопотерь дома нужен, как минимум, чтобы правильно подобрать котёл. Также можно прикинуть, сколько денег будет уходить на отопление в планируемом доме. Вот пример расчёта для газового котла и электрического. Также можно благодаря расчётам провести анализ финансовой эффективности утепления, т.е. понять окупятся ли затраты на монтаж утепления экономией топлива за срок службы утеплителя.

Теплопотери через ограждающие конструкции

Приведу пример расчета для внешних стен двухэтажного дома.

1) Вычисляем сопротивление теплопередаче стены, деля толщину материала на его коэффициент теплопроводности. Например, если стена построена из тёплой керамики толщиной 0,5 м с коэффициентом теплопроводности 0,16 Вт/(м×°C), то делим 0,5 на 0,16:

0,5 м / 0,16 Вт/(м×°C) = 3,125 м²×°C/Вт

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов можно взять здесь.

2) Вычисляем общую площадь внешних стен. Приведу упрощённый пример квадратного дома:

(10 м ширина × 7 м высота × 4 стороны ) - (16 окон × 2,5 м²) = 280 м² - 40 м² = 240 м²

3) Делим единицу на сопротивление теплопередаче, тем самым получая теплопотери с одного квадратного метра стены на один градус разницы температуры.

1 / 3,125 м²×°C/Вт = 0,32 Вт / м²×°C

4) Cчитаем теплопотери стен. Умножаем теплопотери с одного квадратного метра стены на площадь стен и на разницу температур внутри дома и снаружи. Например, если внутри +25°C, а снаружи –15°C, то разница 40°C.

0,32 Вт / м²×°C × 240 м² × 40 °C = 3072 Вт

Вот это число и является теплопотерей стен. Измеряется теплопотеря в ваттах, т.е. это мощность теплопотери.

5) В киловатт-часах удобнее понимать смысл теплопотерь. За 1 час через наши стены при разнице температур в 40°C уходит тепловой энергии:

3072 Вт × 1 ч = 3,072 кВт×ч

За 24 часа уходит энергии:

3072 Вт × 24 ч = 73,728 кВт×ч

Понятное дело, что за время отопительного периода погода разная, т.е. разница температур всё время меняется. Поэтому, чтобы вычислить теплопотери за весь отопительный период, нужно в пункте 4 умножать на среднюю разницу температур за все дни отопительного периода.

Например, за 7 месяцев отопительного периода средняя разница температур в помещении и на улице была 28 градусов, значит теплопотери через стены за эти 7 месяцев в киловатт-часах:

0,32 Вт / м²×°C × 240 м² × 28 °C × 7 мес × 30 дней × 24 ч = 10838016 Вт×ч = 10838 кВт×ч

Число вполне «осязаемое». Например, если бы отопление было электрическое, то можно посчитать сколько бы ушло денег на отопление, умножив полученное число на стоимость кВт×ч. Можно посчитать сколько ушло денег на отопление газом, вычислив стоимость кВт×ч энергии от газового котла. Для этого нужно знать стоимость газа, теплоту сгорания газа и КПД котла.

Кстати, в последнем вычислении вместо средней разницы температур, количества месяцев и дней (но не часов, часы оставляем), можно было использовать градусо-сутки отопительного периода — ГСОП, некоторая информация про ГСОП здесь. Можно найти уже посчитанные ГСОП для разных городов России и перемножать теплопотери с одного квадратного метра на площадь стен, на эти ГСОП и на 24 часа, получив теплопотери в кВт*ч.

Аналогично стенам нужно посчитать значения теплопотерь для окон, входной двери, крыши, фундамента. Потом всё просуммировать и получится значение теплопотерь через все ограждающие конструкции. Для окон, кстати, не нужно будет узнавать толщину и теплопроводность, обычно уже есть готовое посчитанное производителем сопротивление теплопередаче стеклопакета. Для пола (в случае плитного фундамента) разница температур не будет слишком большой, грунт под домом не такой холодный, как наружный воздух.

Теплопотери через вентиляцию

Примерный объем имеющегося воздуха в доме (объём внутренних стен и мебели не учитываю):

10 м х10 м х 7 м = 700 м³

Плотность воздуха при температуре +20°C 1,2047 кг/м³. Удельная теплоемкость воздуха 1,005 кДж/(кг×°C). Масса воздуха в доме:

700 м³ × 1,2047 кг/м³ = 843,29 кг

Допустим, весь воздух в доме меняется 5 раз в день (это примерное число). При средней разнице внутренней и наружной температур 28 °C за весь отопительный период на подогрев поступающего холодного воздуха будет в среднем в день тратится тепловой энергии:

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

118650,903 кДж = 32,96 кВт×ч (1 кВт×ч = 3600 кДж)

Т.е. во время отопительного периода при пятикратном замещении воздуха дом через вентиляцию будет терять в среднем в день 32,96 кВт×ч тепловой энергии. За 7 месяцев отопительного периода потери энергии будут:

7 × 30 × 32,96 кВт×ч = 6921,6 кВт×ч

Теплопотери через канализацию

Во время отопительного периода поступающая в дом вода довольно холодная, допустим, она имеет среднюю температуру +7°C. Нагрев воды требуется, когда жильцы моют посуду, принимают ванны. Также частично нагревается вода от окружающего воздуха в бачке унитаза. Всё полученное водой тепло жильцы смывают в канализацию.

Допустим, что семья в доме потребляет 15 м³ воды в месяц. Удельная теплоёмкость воды 4,183 кДж/(кг×°C). Плотность воды 1000 кг/м³. Допустим, что в среднем поступающая в дом вода нагревается до +30°C, т.е. разница температур 23°C.

Соответственно в месяц теплопотери через канализацию составят:

1000 кг/м³ × 15 м³ × 23°C × 4,183 кДж/(кг×°C) = 1443135 кДж

1443135 кДж = 400,87 кВт×ч

За 7 месяцев отопительного периода жильцы выливают в канализацию:

7 × 400,87 кВт×ч = 2806,09 кВт×ч

Заключение

В конце нужно сложить полученные числа теплопотерь через ограждающие конструкции, вентиляцию и канализацию. Получится примерное общее число теплопотерь дома.

Надо сказать, что теплопотери через вентиляцию и канализацию довольно стабильные, их трудно уменьшить. Не будете же вы реже мыться под душем или плохо вентилировать дом. Хотя частично теплопотери через вентиляцию можно снизить с помощью рекуператора.

Если я где-то допустил ошибку, напишите в комментарии, но вроде всё перепроверил несколько раз. Надо сказать, что есть значительно более сложные методики расчета теплопотерь, там учитываются дополнительные коэффициенты, но их влияние незначительное.

Дополнение.
Расчет теплопотерь дома также можно сделать с помощью СП 50.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003). Там есть приложение Г «Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий», сам расчет будет значительно сложнее, там используется больше факторов и коэффициентов.

Буду рад вашим комментариям по теме статьи, каким-то дополнениям.
Помните, автор — обычный человек, у меня не всегда есть время ответить, если задаёте вопрос по своей стройке.

Показаны 25 последних комментариев. Показать все комментарии (57).

Виктор (26.11.2015 05:20)
Дмитрий, спасибо за статью! Но вот как пользоваться этими данными не совсем понятно, я дом уже построил, но хочу второй этаж перестроить вот и ломаю голову из какого материала и какую систему отопления использовать, ПВХ или сталь, сталь на первом этаже, но на втором склоняюсь больше к ПВХ - чтобы теплосъема с труб было меньше, а также котел какой установить, можете что-нибудь про это написать?

Дмитрий (11.01.2016 06:03)
Дмитрий, здравствуйте, у меня возник вопрос по таблицам.Расчеты производятся по Цельсиям, а теплопроводность приводится и в Вт/м*К и в Вт/м*С(к примеру: пенополистилол до50кг/куб.м:в одной таблице Вт/м*К=0,040, в другой Вт/м*С=0,040(0,036-0,041).Как решить этот вопрос-все в кельвинах считать или?

Виктор (16.02.2016 09:42)
Расчет по теплопотерям слишком упрощенный. Дает заниженные значения.

Дочка (она теплотехник) давала алгоритм расчета тепловой нагрузки (упрощеный вариант, без учета инсоляции), куда входят как теплопотери, так и такие параметры как объем здания, коэффициент инфильтрации и еще ряд парамтеров.

Для одного и того же здания и одних и тех же условий расчет по этому алгоритму дает тепловую нагрузку в 17.2кВт. В то время как расчет по суммарным теплопотерям - всего 10.5кВт. Разница существенная.

Плюс еще 1.7кВт теплозатраты, связаные с вентиляцией (расчет воздухообмена проводился по нормативным кратностям воздухозамещения по типам помещений).

Виктор (16.02.2016 09:47)
Ответ Дмитрию про градусы.

В данном случае разницы между градусами Цельсия и Кельвина нет. Во всех расчетах будет фигурировать не собственно температура, а разница температур с одной и другой стороны теплопроводящей поверхности (проще говоря разница температур на улице и внутри помещения). А поскольку шкалы Цельсия и Кельвина отличаются только сдвигом на 273 градуса, то разница будет одинаковой что в тех, что в других градусах (в отличие от шкалы, например, Фаренгейта, где "размер градуса" отличается от Цельсия и ЯКельвина).

юрий (03.03.2016 20:06)
Всем удачи!Рекомендую тем, кто не начал стройку-прочитать о геодомах; стоимость ниже,теплопотери ниже на 30% время строительства 2 месяца...

Мария (03.04.2016 15:02)
Здравствуйте, а скажите, вот вы говорите, что основные теплопотери через ограждающие конструкции 60-90%, а по расчетам получается что через вентиляцию существенно больше их теряется чем через ограждающие (с учетом всех стен, пола, крыши, окон и дверей - это примерно составляет 6кВт*час. как так?

Алекс (21.04.2016 10:30)
Спасибо за доходчивые и не длинные пояснения, пять сайтов пересмотрел прежде чем нашёл так доходчиво изложенную формулу, а то или коэффициенты неизвестно откуда берут, или просто материал такой-то толщины.

Андрей (08.05.2016 19:44)
Спасибо, Экономика должна быть экономной! Собираюсь строить дом из крупноформатного блока 51 см порикам Армстронг, рассчитал тепло потери по вашему примеру практически все данные совпали тоже тепло проводность 0.16. Вопрос а если ее еще снизить путем 1. Закрепления на наружные стены внешнего утепления в виде пеноплекса 20мм или 30мм, а затем внешний фасад оштукатурить, какой коэффициент теплопроводности станет?

Владимир (30.07.2016 10:29)
ошибка 3072Вт/1ч=3,072кВт/ч 3,072кВт/ч*24ч=73,728кВт

Владимир (30.07.2016 10:36)
А может и нет

Владимир (30.07.2016 10:49)
А как найти объем теплоаккумулятора учитывая теплопотери?

Дмитрий (30.07.2016 15:11)
По 1 пункту:
- теплопроводность - константа
- толщина стены - переменная
Чем толще стена, тем меньше потери, тем больше теплосопротивление... Может теплопроводность делить на толщину стен?

сергей (29.09.2016 14:06)
))всем добра))и автору))сколько работаю(5лет)сантехник монтажник(отопление полы вода)ни один заказчик не спрашивал а даже и не заикался о тепло проводности отдаче))тут решили мы более серьезно этим дело занятся,в интернете черт голову сломит с формулами))моя формула проста))100м2 котел 12-15Кв))батареи 1,5-2м2 на зуб))полы шаг 200 средняя тем подачи 40-45 градусов))пока не было проблем))люди ведь идут и предлагают))а проектирование отопления....хм кто его знает))

Григорий (12.01.2017 17:14)
Добрый день!
Спасибо за подробный и простой расчет, только не помешало бы привести сразу допустимые нормы теплопотерь ля сравнения

Валентин (18.01.2017 17:20)
стена из керамического пустотелого кирпича 25 см,помогите рассчитать теплопотери одного м2

Марат (04.02.2017 11:10)
Здравствуйте.У меня старый щитовой дом общая толщина 11см 7,5доски и 3см какойто утеплитель.Яхочу утеплить его и обшить сайдингом,но чем лучше и сколько см утеплить скажите пожалуйста.

Виктор (24.05.2017 20:08)
Сравнил "доходность" утепления стен дома с банковским процентом по депозиту. Понял почему в ЕС утепляются до 300 мм, при их-то климате. Себе увеличил утепление в проекте дома с 200 до 250 мм. Упомянул и вашу страницу. Спасибо за статью. Если будет любопытно, то можете почитать здесь: www.2001photo.com/ru/blog/37-stroitelstvo-doma/139-uteplenie-sten-doma.html

лука (03.09.2017 16:07)
почему у стеклопакетов воздушная прослойка ; так и стеновой пирог нужно делать так

Андрей Владимирович (11.01.2018 14:52)
В целом все отлично для простых смертных. Единственное я бы посоветовал, для тех кто любит указывать на неточности, в начале статьи указать более полную формулу
Q=S*(tвн-tнар)*(1+∑β)*n/Rо и объяснить,что (1+∑β)*n с учетом всех коэффициентов будет незначительно отличаться от 1 и не может грубо исказить расчет теплопотерь всей ограждающей конструкции, т.е. берем за основу формулу Q=S*(tвн-tнар)*1/Rо. С расчетом теплопотерь вентиляции не согласен, считаю по другому.Я бы высчитал общую теплоемкость всего объема, а затем умножил на реальную кратность. Удельную теплоемкость воздуха я бы все таки взял морозного (греть то будем уличный воздух), а она будет прилично выше. Да и теплоемкость воздушной смеси лучше взять сразу в Вт, равна 0.28 Вт / (кг °С).

Yan Lumen (29.07.2018 19:03)
Калькулятор не плох. Но по воздушным прослойками не получается посчитать большое количество слоев, например 30.
Не влияет толщина слоя, что 10 мм что 20 мм, один показатель теплопроводности. Хотя "оконщики" на этих мм подбирают оптимальные соотношения изнутри наружу.Так как воздух внутренних прослоек более теплый и подвижный, а во внешних менее так как идёт снижение температуры при смешении к внешней границе.

Вадим (07.12.2018 09:00)
Спасибо, все конкретно и доходчиво!

Игорь. (13.08.2019 12:16)
Конструкция стен дома такая: порисованный кирпич 51 см, воздушный зазор 3—4см, импортный облицовочный кирпич ручной формовки 10’5см. По нижнему ряду через 1.5см сделал вертикальные щели между кирпичами(для вентиляции). На верху под софитами воздушный зазор открыт по всему периметру дома. Зимой когда морозно стены холодные. Вопрос: можноли этот зазор и нижние щели закрыть чтобы холодный воздух не попадал в воздушный зазор. Или надо оставить как было чтобы избежать плесени внутри

Рустем (02.01.2020 07:14)
Какая-то ошибка получается железо бетонная плита лучше чем остальные материалы

Андрей (16.08.2020 10:06)
Это уж совсем упрощенный расчет теплопотерь через ограждающую конструкцию, еще надо учитывать коэффициент теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях ограждающих конструкций.

Сергей, Севастополь (02.02.2021 18:23)
Спасибо, с удовольствием обновил информацию

Homeideal.ru — идеальный дом. 2010-2020. Автор — Дмитрий Журавлев.
Запрещается полное копирование текстов, частичное только со ссылкой на этот сайт.