Formule pour calculer les pertes de chaleur à la maison. Calcul des déperditions thermiques à travers les enveloppes des bâtiments

Pour déterminer les pertes de chaleur, vous devez avoir :

Plans d'étage avec tout dimensions du bâtiment;

Copie du plan général avec la désignation des points cardinaux et de la rose des vents ;

La destination de chaque pièce ;

Situation géographique construction de bâtiments;

Conceptions de toutes les clôtures extérieures.

Toutes les pièces sur les plans indiquent :

Numéroté de gauche à droite, escaliers sont désignés par des lettres ou des chiffres romains quel que soit l'étage et sont considérés comme une seule pièce.

Pertes de chaleur dans les locaux à travers les structures d'enceinte, arrondi à 10 W :

Q limite = (F/R o)(t dans – t n B)(1 + ∑β)n = kF(t dans – t n B)(1 - ∑β)n,(3.2)

Où F, k, R o- surface de conception, coefficient de transfert thermique, résistance au transfert thermique de la structure enveloppante, m 2, W/(m 2 o C), (m 2 o C)/W ; t dans- température estimée de l'air ambiant, o C ; t n B- température estimée de l'air extérieur (B) ou température de l'air dans une pièce plus froide ; n- coefficient prenant en compte la position de la surface extérieure des ouvrages d'enceinte par rapport à l'air extérieur (tableau 2.4) ; β - les pertes thermiques supplémentaires en fractions des pertes principales.

L'échange de chaleur à travers les clôtures entre des pièces chauffées adjacentes est pris en compte si la différence de température dans celles-ci est supérieure à 3°C.

Carrés F, m2, les clôtures (murs extérieurs (NS), fenêtres (O), portes (D), lanternes (F), plafond (Pt), sol (P)) sont mesurées selon les plans et coupes du bâtiment (Fig. 3.1 ).

1. Hauteur des murs du premier étage : si le plancher est au sol, entre les niveaux de plancher du premier et du deuxième étage ( heure 1); si le sol est sur solives - du niveau extérieur de préparation du sol sur solives jusqu'au niveau du sol du deuxième étage ( h 1 1); pour un sous-sol ou un sous-sol non chauffé - du niveau de la surface inférieure de la structure du plancher du premier étage jusqu'au niveau du plancher fini du deuxième étage ( h 1 11), et dans bâtiments à un étage avec un plancher de grenier, la hauteur est mesurée du sol jusqu'au sommet de la couche isolante du plancher.

2. La hauteur des murs du plancher intermédiaire se situe entre les niveaux des planchers finis de celui-ci et les étages sus-jacents ( h 2), et l'étage supérieur - du niveau de son plancher fini jusqu'au sommet de la couche isolante du plancher du grenier ( h 3) ou toiture sans toit.

3. La longueur des murs extérieurs dans les pièces d'angle - du bord du coin extérieur aux axes murs intérieurs (l1 Et l2l 3).

4. La longueur des murs intérieurs - des surfaces intérieures des murs extérieurs aux axes des murs intérieurs ( m1) ou entre les axes des murs intérieurs (T).

5. Surfaces des fenêtres, des portes et des lanternes - selon les plus petites dimensions des ouvertures du bâtiment à la lumière ( UN Et b).

6. Surfaces des plafonds et des sols au-dessus des sous-sols et des espaces souterrains dans les pièces d'angle - à partir de surface intérieure murs extérieurs aux axes des murs opposés ( m1 Et n), et dans ceux qui ne sont pas d'angle - entre les axes des murs intérieurs ( T) et de la surface intérieure mur extérieurà l'axe mur opposé (n).

L'erreur des dimensions linéaires est de ±0,1 m, l'erreur de surface est de ±0,1 m2.

Riz. 3.1. Diagramme de mesure pour clôture de transfert de chaleur

Graphique 3.2. Schéma de détermination des pertes de chaleur à travers les sols et les murs enterrés sous le niveau du sol

1 - première zone ; 2 – deuxième zone ; 3 – troisième zone ; 4 – quatrième zone (dernière).

Les pertes de chaleur à travers les sols sont déterminées par des bandes de zones de 2 m de large, parallèles aux murs extérieurs (Fig. 5.2).

Résistance réduite au transfert de chaleur R n.p., m 2 K/W, zones de sols non isolés au sol et de murs en sous-sol, avec conductivité thermique λ > 1,2 W/(m o C) : pour la 1ère zone - 2,1 ; pour la zone 2 - 4.3 ; pour la 3ème zone - 8,6 ; pour la 4ème zone (surface de plancher restante) - 14.2.

Formule (3.2) lors du calcul des pertes de chaleur Q pl, W, par l'étage situé au sol, prend la forme :

Q pl = (F 1 / R 1n.p +F 2 / R 2n.p +F 3 / R 3n.p +F 4 / R 4n.p)(t dans – t n B)(1 + ∑β) n ,(3.3)

Où F1 - F4- superficie de 1 à 4 zones-bandes, m2 ; R 1, n.p. - R 4, n.p.- résistance au transfert de chaleur des zones de plancher, m 2 K/W ; n =1.

Résistance au transfert thermique des sols isolés au sol et des murs en sous-sol (λ< 1,2 Вт/(м· о С)) R y .п, m 2 o C/W, également déterminé pour les zones à l'aide de la formule

R u.p = R n.p +∑(δ us /λ us),(3.4)

Où R n.d.- résistance au transfert de chaleur des zones de plancher non isolées (Fig. 3.2), m 2 o C/W ; somme de fraction- la somme des résistances thermiques des couches isolantes, m 2 o C/W ; δ у.с- épaisseur de la couche isolante, m.

Résistance au transfert thermique des planchers sur solives Rl, m 2 o C/E :

R l.p = 1,18 (R n.p +∑(δ us /λ us)),(3.5)

Les couches isolantes sont une couche d'air et un plancher en planches sur solives.

Lors du calcul des déperditions thermiques, les surfaces au sol dans les coins des murs extérieurs (dans la première zone de deux mètres) sont prises en compte deux fois dans la direction des murs.

Les déperditions thermiques à travers la partie souterraine des murs extérieurs et les planchers du sous-sol chauffé sont également calculées par zones de 2 m de large, en les comptant à partir du niveau du sol (voir Fig. 3.2). Ensuite, les étages (lors du comptage des zones) sont considérés comme le prolongement de la partie souterraine des murs extérieurs. La résistance au transfert de chaleur est déterminée de la même manière que pour les sols non isolés ou isolés.

Perte de chaleur supplémentaire à travers les clôtures. Dans (3.2) le terme (1+∑β) prend en compte les déperditions thermiques supplémentaires en fraction des déperditions thermiques principales :

1. Sur l'orientation par rapport aux points cardinaux. β murs extérieurs verticaux et inclinés (projection verticale), fenêtres et portes.

Riz. 3.3. Ajout aux déperditions thermiques principales en fonction de l'orientation des clôtures par rapport aux points cardinaux

2. Pour la ventilation de pièces comportant deux murs extérieurs ou plus. DANS projets standardsà travers les murs, les portes et les fenêtres face à tous les pays du monde β = 0,08 pour un mur extérieur et 0,13 pour les pièces d'angle et dans tous les locaux d'habitation.

3. À la température de conception de l’air extérieur. Pour les planchers non chauffés du premier étage au-dessus des zones souterraines froides des bâtiments dans les zones avec t n B moins 40°C et moins - β = 0,05.

4. Pour chauffer l’air froid qui se précipite. Pour portes extérieures, sans rideaux d'air ni rideaux aérothermiques, à hauteur de bâtiment N, m:

- β = 0,2N- pour portes triples avec deux vestibules entre eux ;

- β = 0,27 N- pour les portes doubles avec un vestibule entre elles ;

- β = 0,34 N- pour portes doubles sans vestibule ;

- β = 0,22 N- pour portes simples.

Pour portails extérieurs non équipés β =3 sans vestibule et β = 1 - avec un vestibule au portail. Pour portes et portails extérieurs d'été et de secours β = 0.

Les pertes de chaleur à travers les enveloppes du bâtiment sont saisies dans le formulaire (tableau 3.2).

Tableau 3.2. Formulaire (formulaire) de calcul des pertes de chaleur

La surface des murs dans le calcul est mesurée avec la surface des fenêtres, donc la surface des fenêtres est prise en compte deux fois, donc dans la colonne 10 le coefficient k windows est considéré comme la différence entre ses valeurs pour les fenêtres et les murs.

Les calculs de déperditions thermiques sont effectués par pièce, étage, bâtiment.

Le calcul des déperditions de chaleur dans une maison est la base du système de chauffage. Il faut au minimum choisir la bonne chaudière. Vous pouvez également estimer combien d'argent sera dépensé pour le chauffage de la maison prévue, analyser l'efficacité financière de l'isolation, c'est-à-dire comprendre si les coûts d'installation de l'isolation seront récupérés grâce aux économies de carburant sur la durée de vie de l'isolation. Très souvent, sélectionnant le pouvoir système de chauffage locaux, les gens sont guidés par la valeur moyenne de 100 W pour 1 m 2 de surface à hauteur standard plafonds jusqu'à trois mètres. Cependant, cette puissance n’est pas toujours suffisante pour reconstituer complètement les pertes de chaleur. Les bâtiments varient en composition matériaux de construction, leur volume, leur emplacement dans différents zones climatiques etc. Pour calculer correctement l'isolation thermique et sélectionner la puissance des systèmes de chauffage, vous devez connaître les déperditions thermiques réelles de la maison. Nous vous expliquerons comment les calculer dans cet article.

Paramètres de base pour calculer les pertes de chaleur

La perte de chaleur dans n'importe quelle pièce dépend de trois paramètres de base:

• volume de la pièce - nous nous intéressons au volume d'air qui doit être chauffé
• la différence de température à l'intérieur et à l'extérieur de la pièce - plus la différence est grande, plus l'échange thermique se produit rapidement et l'air perd de la chaleur
• conductivité thermique des structures enveloppantes - la capacité des murs et des fenêtres à retenir la chaleur

Le calcul le plus simple de la perte de chaleur

Qt (kW/heure)=(100 W/m2 x S (m2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000

Cette formule calcul de la perte de chaleur par indicateurs agrégés, qui sont basés sur des conditions moyennes de 100 W par mètre carré. Où les principaux indicateurs de calcul pour le calcul du système de chauffage sont les valeurs suivantes :

Qt- puissance thermique du réchauffeur d'huile usagée proposé, kW/heure.

100 W/m2- valeur spécifique de la perte de chaleur (65-80 watt/m2). Cela comprend les fuites d'énergie thermique dues à son absorption par les fenêtres, les murs, les plafonds et les sols ; fuites par ventilation et fuites de pièce et autres fuites.

S- superficie de la pièce ;

K1- coefficient de déperdition thermique des fenêtres :

• vitrage conventionnel K1=1,27
• double vitrage K1=1,0
• triple vitrage K1=0,85 ;

K2- coefficient de déperdition thermique des murs :

• mauvaise isolation thermique K2=1,27
• mur de 2 briques ou isolant de 150 mm d'épaisseur K2=1,0
• bonne isolation thermique K2=0,854

K3 Rapport fenêtre/surface au sol :

• 10%K3=0,8
• 20%K3=0,9
• 30%K3=1,0
• 40% K3=1,1
• 50 % K3=1,2 ;

K4- coefficient de température extérieure :

• -10°C K4=0,7
• -15°C K4=0,9
• -20°C K4=1,1
• -25°C K4=1,3
• -35°C K4=1,5 ;

K5- nombre de murs donnant sur l'extérieur :

• un - K5=1.1
• deux K5=1,2
• trois K5=1,3
• quatre K5=1,4 ;

K6- type de pièce située au-dessus de celle calculée :

• grenier froid K6=1,0
• grenier chaleureux K6=0,9
• pièce chauffée K6-0.8 ;

K7- hauteur de la pièce :

• 2,5 m K7=1,0
• 3,0 mK7=1,05
• 3,5 m K7=1,1
• 4,0 mK7=1,15
• 4,5 mK7=1,2.

Calcul simplifié des déperditions de chaleur à la maison

Qt = (V x ∆t x k)/860 ; (kW)

V- volume de la pièce (m3)
∆t- delta de température (extérieur et intérieur)
k- coefficient de dissipation

• k= 3,0-4,0 – sans isolation thermique. (Simplifié structure en bois ou construction en tôle ondulée).
• k= 2,0-2,9 – faible isolation thermique. (Structure de bâtiment simplifiée, maçonnerie simple, structure de fenêtre et de toiture simplifiée).
• k= 1,0-1,9 – isolation thermique moyenne. (Construction standard, maçonnerie double, peu de fenêtres, toiture en bardeaux standard).
• k= 0,6-0,9 – haute isolation thermique. (Construction améliorée, murs en briques à double isolation, peu de fenêtres à double vitrage, sous-plancher épais, toiture isolée de haute qualité).

Cette formule prend en compte de manière très conditionnelle le coefficient de dispersion et il n'est pas tout à fait clair quels coefficients utiliser. Dans les classiques, une pièce moderne rare, réalisée avec des matériaux modernes tenant compte des normes en vigueur, présente des structures enveloppantes avec un coefficient de dissipation supérieur à un. Pour une compréhension plus détaillée de la méthodologie de calcul, nous proposons les méthodes plus précises suivantes.

Je voudrais immédiatement attirer votre attention sur le fait que les structures enveloppantes ne sont généralement pas homogènes dans leur structure, mais sont généralement constituées de plusieurs couches. Exemple : mur coque = plâtre + coque + décoration extérieure. Cette conception peut également inclure des espaces d'air fermés (exemple : cavités à l'intérieur de briques ou de blocs). Les matériaux ci-dessus ont des caractéristiques thermiques différentes les unes des autres. La principale caractéristique d'une couche structurelle est sa résistance au transfert de chaleur R.

q est la quantité de chaleur perdue mètre carré surface environnante (généralement mesurée en W/m²)

ΔT- la différence entre la température à l'intérieur des locaux calculés et la température de l'air extérieur (la température des cinq jours les plus froids °C pour la région climatique dans laquelle se trouve le bâtiment calculé).

En gros, la température intérieure dans les locaux est prise :

• Quartier d'habitation 22C
• Non résidentiel 18C
• Zones procédures d'eau 33С

Lorsqu’il s’agit d’une structure multicouche, les résistances des couches de la structure s’additionnent. Par ailleurs, je voudrais attirer votre attention sur le coefficient calculé conductivité thermique du matériau de la couche λ W/(m°C). Puisque les fabricants de matériaux l’indiquent le plus souvent. Ayant calculé le coefficient de conductivité thermique du matériau de la couche de construction, nous pouvons facilement obtenir résistance au transfert de chaleur des couches:

δ - épaisseur de couche, m ;

λ - coefficient de conductivité thermique calculé du matériau de la couche de structure, en tenant compte des conditions de fonctionnement des structures enveloppantes, W/(m2 oC).

Ainsi, pour calculer les déperditions thermiques à travers les enveloppes des bâtiments, il faut :

1. Résistance au transfert thermique des structures (si la structure est multicouche alors Σ R couches)R.
2. La différence entre la température dans salle de règlement et à l'extérieur (température des cinq jours les plus froids °C.). ΔT
3. Clôture des zones F (murs séparés, fenêtres, portes, plafond, sol)
4. Orientation du bâtiment par rapport aux directions cardinales.

La formule de calcul des pertes de chaleur d'une clôture ressemble à ceci :

Qlimite=(ΔT / Rolim)* Folim * n *(1+∑b)

Qlimite- perte de chaleur à travers les structures enveloppantes, W
Rogr– résistance au transfert de chaleur, m2°C/W ; (S'il y a plusieurs couches alors ∑ couches Rogr)
Feuille– superficie de la structure enveloppante, m ;
n– coefficient de contact entre la structure enveloppante et l'air extérieur.

Type de structure enveloppante	Coefficient n
1. Murs et revêtements extérieurs (y compris ceux ventilés avec l'air extérieur), planchers de combles (avec toiture en matériaux en pièces) et sur les passages ; plafonds sur sous-sols froids (sans murs de clôture) dans la zone climatique de construction Nord
2. Plafonds au-dessus de sous-sols froids communiquant avec l'air extérieur ; planchers de grenier (avec un toit en matériaux en rouleau); plafonds au-dessus de sous-sols froids (avec murs de clôture) et sols froids dans la zone climatique de construction Nord
3. Plafonds des sous-sols non chauffés avec ouvertures lumineuses dans les murs
4. Plafonds des sous-sols non chauffés sans ouvertures lumineuses dans les murs, situés au-dessus du niveau du sol
5. Plafonds sur sous-sols techniques non chauffés situés en dessous du niveau du sol

(1+∑b) – pertes de chaleur supplémentaires en fractions des pertes principales. Les pertes de chaleur supplémentaires b à travers les structures d'enceinte doivent être considérées comme proportionnelles aux pertes principales :

a) dans les locaux de toute destination à travers des murs extérieurs verticaux et inclinés (projection verticale), des portes et des fenêtres orientées au nord, à l'est, au nord-est et au nord-ouest - à hauteur de 0,1, au sud-est et à l'ouest - à hauteur de 0,05 ; dans les pièces d'angle en plus - 0,05 pour chaque mur, porte et fenêtre, si l'une des clôtures fait face au nord, à l'est, au nord-est et au nord-ouest et 0,1 - dans les autres cas ;

b) dans les pièces conçues pour une conception standard, à travers les murs, portes et fenêtres faisant face à l'une des directions cardinales, à hauteur de 0,08 pour un mur extérieur et de 0,13 pour les pièces d'angle (sauf résidentielles), et dans tous les locaux d'habitation - 0,13 ;

c) à travers les planchers non chauffés du premier étage au-dessus des sous-sols froids des bâtiments dans les zones où la température de l'air extérieur est estimée à moins 40 °C et en dessous (paramètres B) - à hauteur de 0,05,

d) par des portes extérieures non équipées d'air ou rideaux chauffants, avec une hauteur de bâtiment de N, m, depuis le niveau moyen du sol jusqu'au sommet de la corniche, le centre des ouvertures d'évacuation de la lanterne ou l'embouchure du puits à hauteur de : 0,2 N - pour les portes triples avec deux vestibules entre eux ; 0,27 H - pour les portes doubles avec vestibules entre elles ; 0,34 H - pour portes doubles sans vestibule ; 0,22 H - pour portes simples ;

e) par des portails extérieurs non équipés de rideaux d'air et aérothermiques - en taille 3 s'il n'y a pas de vestibule et en taille 1 - s'il y a un vestibule au niveau du portail.

Pour les portes et portails extérieurs d'été et de secours, les déperditions de chaleur supplémentaires visées aux alinéas « d » et « e » ne doivent pas être prises en compte.

Séparément, prenons un élément tel qu'un plancher au sol ou sur solives. Il y a ici quelques particularités. Un sol ou un mur qui ne contient pas de couches isolantes constituées de matériaux ayant un coefficient de conductivité thermique λ inférieur ou égal à 1,2 W/(m °C) est dit non isolé. La résistance au transfert de chaleur d'un tel sol est généralement notée Rn.p, (m2 oC) / W. Pour chaque zone d'un plancher non isolé, des valeurs standards de résistance au transfert thermique sont fournies :

• zone I - RI = 2,1 (m2 oC) / W ;
• zone II - RII = 4,3 (m2 oC) / W ;
• zone III - RIII = 8,6 (m2 oC) / W ;
• zone IV - RIV = 14,2 (m2 oC) / W ;

Les trois premières zones sont des bandes situées parallèlement au périmètre des murs extérieurs. La zone restante est classée comme la quatrième zone. La largeur de chaque zone est de 2 m. Le début de la première zone est l'endroit où le sol jouxte le mur extérieur. Si le sol non isolé est adjacent à un mur enfoui dans le sol, alors le début est reporté à la limite supérieure de l’enfouissement du mur. Si la structure d'un sol situé au sol comporte des couches isolantes, elle est dite isolée, et sa résistance au transfert thermique Rу.п, (m2 оС) / W, est déterminée par la formule :

Rу.п. = Rn.p. + Σ (γу.с. / λу.с)

Rn.p- résistance au transfert thermique de la zone considérée du sol non isolé, (m2 oC) / W ;
γу.с- épaisseur de la couche isolante, m ;
λу.с- coefficient de conductivité thermique du matériau de la couche isolante, W/(m °C).

Pour un plancher sur solives, la résistance au transfert thermique Rl, (m2 oC) / W, est calculée à l'aide de la formule :

Rl = 1,18 * Rу.п

La perte de chaleur de chaque structure enveloppante est calculée séparément. La quantité de perte de chaleur à travers les structures enveloppantes de la pièce entière sera la somme des pertes de chaleur à travers chaque structure enveloppante de la pièce. Il est important de ne pas se tromper dans les mesures. Si au lieu de (W) (kW) apparaît, voire (kcal), vous obtiendrez un mauvais résultat. Vous pouvez également spécifier par inadvertance des Kelvins (K) au lieu de degrés Celsius (°C).

Calcul avancé des déperditions de chaleur à la maison

Chauffage dans les bâtiments civils et résidentiels, les déperditions thermiques des locaux comprennent les déperditions de chaleur à travers diverses structures d'enceinte, telles que les fenêtres, les murs, les plafonds, les sols, ainsi que la consommation de chaleur pour chauffer l'air, qui s'infiltre par les fuites dans les structures de protection (enceintes). structures) d’une pièce donnée. DANS bâtiments industriels Il existe d'autres types de pertes de chaleur. Le calcul des déperditions thermiques de la pièce est effectué pour toutes les structures entourant toutes les pièces chauffées. Perte de chaleur par structures internes, lorsque la différence de température entre eux avec la température des pièces voisines peut atteindre 3C. La perte de chaleur à travers les structures enveloppantes est calculée à l'aide de la formule suivante, W :

Qlimite = F (étain – tnB) (1 + Σ β) n / Rо

tnB– température de l'air extérieur, °C ;
télévision– température ambiante, °C ;
F– superficie de la structure de protection, m2 ;
n– coefficient qui prend en compte la position de la clôture ou de l'ouvrage de protection (sa surface extérieure) par rapport à l'air extérieur ;
β – les pertes thermiques supplémentaires, fractions des principales ;
Ro– résistance au transfert de chaleur, m2 °C / W, qui est déterminée par la formule suivante :

Rо = 1/ αв + Σ (δі / λі) + 1/ αн + Rв.п., où

αв – coefficient d'absorption thermique de la clôture (sa surface intérieure), W/ m2 o C ;
λі et δі – coefficient de conductivité thermique calculé pour le matériau d'une couche structurelle donnée et l'épaisseur de cette couche ;
αн – coefficient de transfert thermique de la clôture (sa surface extérieure), W/ m2 o C ;
Rв.n – dans le cas d'un entrefer fermé dans la structure, sa résistance thermique, m2 o C / W (voir Tableau 2).
Les coefficients αн et αв sont acceptés selon SNiP et pour certains cas sont donnés dans le tableau 1 ;
δі - généralement attribué selon le cahier des charges ou déterminé à partir des dessins des structures enveloppantes ;
λі – accepté dans les ouvrages de référence.

Tableau 1. Coefficients d'absorption thermique αв et coefficients de transfert thermique αн

Surface de l'enveloppe du bâtiment	αv, W/ m2 o C	αn, W/ m2 o C
Surface intérieure des sols, murs, plafonds lisses
Surface extérieure des murs, plafonds sans toit
Planchers et plafonds des combles sur sous-sols non chauffés avec ouvertures lumineuses
Plafonds sur sous-sols non chauffés sans ouvertures lumineuses

Tableau 2. Résistance thermique des couches d'air fermées Rв.n, m2 o C / W

Épaisseur de la couche d'air, mm	Couches horizontales et verticales avec flux thermique de bas en haut		Couche horizontale avec flux de chaleur de haut en bas
	À la température dans l'espace d'entrefer

Pour les portes et fenêtres, la résistance au transfert de chaleur est très rarement calculée et est plus souvent prise en fonction de leur conception selon les données de référence et les SNiP. Les superficies des clôtures pour les calculs sont généralement déterminées en fonction dessins de construction. La température tvn pour les bâtiments résidentiels est sélectionnée dans l'annexe I, tnB - dans l'annexe 2 du SNiP, en fonction de l'emplacement du chantier de construction. Les pertes de chaleur supplémentaires sont indiquées dans le tableau 3, coefficient n - dans le tableau 4.

Tableau 3. Perte de chaleur supplémentaire

Clôture, son type	Termes	Perte de chaleur supplémentaire β
Fenêtres, portes et extérieur murs verticaux:	orientation nord-ouest est, nord et nord-est
	ouest et sud-est
Portes extérieures, portes avec vestibules 0,2 N sans rideau d'airà hauteur de bâtiment H, m	portes triples avec deux vestibules
	portes doubles avec vestibule
Pièces d'angle en plus pour les fenêtres, les portes et les murs	l'une des clôtures est orientée est, nord, nord-ouest ou nord-est
	d'autres cas

Tableau 4. La valeur du coefficient n, qui prend en compte la position de la clôture (sa surface extérieure)

La consommation de chaleur pour chauffer l'air extérieur infiltrant dans les bâtiments publics et résidentiels pour tous types de locaux est déterminée par deux calculs. Le premier calcul détermine la consommation d'énergie thermique Qi pour chauffer l'air extérieur, qui pénètre dans la ième pièce sous l'action de l'air naturel. ventilation par aspiration. Le deuxième calcul détermine la consommation d'énergie thermique Qi pour chauffer l'air extérieur, qui pénètre dans une pièce donnée par des fuites dans les clôtures dues au vent et (ou) pression thermique. Pour le calcul, la plus grande valeur de perte de chaleur déterminée par les équations suivantes (1) et (ou) (2) est prise.

Qі = 0,28 L ρн s (étain – tnB) (1)

L, m3/heure c – le débit d'air extrait des locaux ; pour les bâtiments d'habitation, 3 m3/heure pour 1 m2 de surface d'habitation, y compris les cuisines ;
Avec – chaleur spécifique air (1 kJ /(kg °C));
ρн– densité de l'air à l'extérieur de la pièce, kg/m3.

Densité spécifique l'air γ, N/m3, sa densité ρ, kg/m3, sont déterminés selon les formules :

γ = 3463/ (273 +t), ρ = γ / g, où g = 9,81 m/s2, t, ° C – température de l'air.

La consommation de chaleur pour chauffer l'air qui pénètre dans la pièce par diverses fuites de structures de protection (clôtures) en raison du vent et de la pression thermique est déterminée selon la formule :

Qi = 0,28 Gi s (étain – tnB) k, (2)

où k est un coefficient prenant en compte le flux thermique à contre-courant, pour les liaisons séparées portes de balcon et pour les fenêtres, 0,8 est accepté, pour les fenêtres à simple et double vantail – 1,0 ;
Gi – débit d’air pénétrant (s’infiltrant) à travers les structures de protection (structures enveloppantes), kg/h.

Pour les portes et fenêtres de balcon, la valeur Gi est déterminée :

Gi = 0,216 Σ F Δ Рі 0,67 / Ri, kg/h

où Δ Рi est la différence de pression d'air sur les surfaces internes Рвн et externes Рн des portes ou fenêtres, Pa ;
Σ F, m2 – superficies estimées de toutes les clôtures du bâtiment ;
Ri, m2·h/kg – résistance à la perméation de l'air de cette clôture, qui peut être acceptée conformément à l'annexe 3 du SNiP. Dans les bâtiments à panneaux, le débit d'air supplémentaire infiltré par les fuites dans les joints des panneaux est également déterminé.

La valeur de Δ Рi est déterminée à partir de l’équation Pa :

Δ Рі= (H – hі) (γн – γвн) + 0,5 ρн V2 (се,n – се,р) k1 – ріnt,
où H, m est la hauteur du bâtiment depuis le niveau zéro jusqu'à l'embouchure de la gaine de ventilation (dans les bâtiments sans greniers, l'embouchure est généralement située à 1 m au-dessus du toit et dans les bâtiments avec grenier - à 4 à 5 m au-dessus du plancher du grenier);
hі, m – hauteur du niveau zéro jusqu'au sommet des portes ou fenêtres des balcons pour lesquelles le débit d'air est calculé ;
γн, γвн – poids spécifiques de l'air extérieur et intérieur ;
ce, pu ce, n – coefficients aérodynamiques pour les surfaces sous le vent et au vent du bâtiment, respectivement. Pour les bâtiments rectangulaires ce,p = –0,6, ce,n= 0,8 ;

V, m/s – vitesse du vent, prise en compte pour le calcul conformément à l'annexe 2 ;
k1 – coefficient qui prend en compte la dépendance de la pression de la vitesse du vent et de la hauteur du bâtiment ;
рінт, Pa – pression atmosphérique conditionnellement constante qui se produit lors de la ventilation forcée lors du calcul des bâtiments résidentiels, ріnt peut être ignorée, car elle est égale à zéro.

Pour les clôtures d'une hauteur allant jusqu'à 5,0 m, le coefficient k1 est de 0,5, pour une hauteur allant jusqu'à 10 m il est de 0,65, pour une hauteur allant jusqu'à 20 m il est de 0,85 et pour les clôtures de 20 m et plus est pris égal à 1,1.

Perte de chaleur totale estimée dans la pièce, W :

Qcalc = Σ Qlim + Qunf – Qbyt

où Σ Qlim – perte de chaleur totale à travers tout clôtures de sécurité locaux;
Qinf – consommation de chaleur maximale pour chauffer l'air infiltré, tirée des calculs selon les formules (2) u (1);
Qménage – toutes les émissions de chaleur des appareils électroménagers, de l'éclairage et d'autres sources de chaleur possibles, qui sont acceptées pour les cuisines et les locaux d'habitation à hauteur de 21 W pour 1 m2 de surface calculée.

Vladivostok -24.
Vladimir -28.
Volgograd -25.
Vologda -31.
Voronej -26.
Ekaterinbourg -35.
Irkoutsk -37.
Kazan-32.
Kaliningrad-18
Krasnodar-19.
Krasnoïarsk -40.
Moscou -28.
Mourmansk -27.
Nijni Novgorod -30.
Novgorod -27.
Novorossiisk -13.
Novossibirsk -39.
Omsk-37.
Orenbourg -31.
Aigle -26.
Penza-29.
Perm -35.
Pskov-26.
Rostov-22.
Riazan -27.
Samara-30.
Saint-Pétersbourg -26.
Smolensk -26.
Tver -29.
Toula -27.
Tioumen -37.
Oulianovsk -31.

À ce jour économie de chaleur est paramètre important, qui est pris en compte lors de la construction d'un logement ou espace bureau. Conformément au SNiP 23/02/2003 " Protection thermique bâtiments", la résistance au transfert de chaleur est calculée en utilisant l'une des deux approches alternatives suivantes :

• Prescriptif ;
• Consommateur.

Pour calculer les systèmes de chauffage domestique, vous pouvez utiliser la calculatrice permettant de calculer le chauffage et les pertes de chaleur de la maison.

Approche prescriptive- ce sont les normes pour éléments individuels protection thermique du bâtiment : murs extérieurs, sols au-dessus des espaces non chauffés, revêtements et sols des combles, fenêtres, portes d'entrée, etc.

Approche consommateur(la résistance au transfert de chaleur peut être réduite par rapport au niveau prescrit, à condition que la conception consommation spécifique l'énergie thermique pour le chauffage des locaux est inférieure à la norme).

Exigences sanitaires et hygiéniques :

• La différence entre les températures de l'air intérieur et extérieur ne doit pas dépasser certaines valeurs admissibles. La différence de température maximale autorisée pour un mur extérieur est de 4°C. pour les toitures et les planchers de grenier 3°C et pour les plafonds des sous-sols et des vides sanitaires 2°C.
• La température sur la surface intérieure de la clôture doit être supérieure à la température du point de rosée.

Par exemple: pour Moscou et la région de Moscou, la résistance thermique requise du mur selon l'approche consommateur est de 1,97 °C m 2 /W, et selon l'approche prescriptive :

• pour la maison résidence permanente 3,13 °C m 2 / W.
• pour les tâches administratives et autres bâtiments publics, y compris les structures résidence saisonnière 2,55 °C m 2 / W.

Pour cette raison, lors du choix d'une chaudière ou d'autres appareils de chauffage uniquement en fonction de ceux spécifiés dans leur documentation technique paramètres. Vous devez vous demander si votre maison est construite avec comptabilité stricte exigences du SNiP 23/02/2003.

Par conséquent, pour le bon choix puissance de la chaudière ou des appareils de chauffage, il est nécessaire de calculer la puissance réelle perte de chaleur de votre maison. En règle générale, un bâtiment résidentiel perd de la chaleur à travers les murs, le toit, les fenêtres et le sol ; des pertes de chaleur importantes peuvent également se produire par la ventilation.

Les pertes de chaleur dépendent principalement de :

• différences de température dans la maison et à l'extérieur (plus la différence est élevée, plus les déperditions sont importantes).
• caractéristiques de protection thermique des murs, fenêtres, plafonds, revêtements.

Les murs, fenêtres, plafonds ont une certaine résistance aux fuites de chaleur, les propriétés de protection thermique des matériaux sont évaluées par une valeur appelée résistance au transfert de chaleur.

Résistance au transfert de chaleur montrera la quantité de chaleur qui s'échappera à travers un mètre carré de structure à une différence de température donnée. Cette question peut être formulée différemment : quelle différence de température se produira lorsqu'une certaine quantité de chaleur traversera un mètre carré de clôture.

R = ΔT/q.

• q est la quantité de chaleur qui s'échappe à travers un mètre carré de surface de mur ou de fenêtre. Cette quantité de chaleur est mesurée en watts par mètre carré (W/m2) ;
• ΔT est la différence entre la température extérieure et la température ambiante (°C) ;
• R est la résistance au transfert de chaleur (°C/W/m2 ou °C m2/W).

Dans les cas où nous parlons de concernant une structure multicouche, la résistance des couches se résume simplement. Par exemple, la résistance d'un mur en bois revêtu de brique est la somme de trois résistances : la brique et la mur en bois et l'entrefer entre eux :

R(total)= R(bois) + R(air) + R(brique)

Répartition de la température et couches limites d'air lors du transfert de chaleur à travers un mur.

Calcul des pertes de chaleur effectué pendant la période la plus froide de l’année, qui est la semaine la plus glaciale et la plus venteuse de l’année. Dans la littérature sur la construction, la résistance thermique des matériaux est souvent indiquée en fonction des conditions données et de la région climatique (ou température extérieure) où se situe votre maison.

Tableau de résistance au transfert de chaleur divers matériaux

à ΔT = 50 °C (T externe = -30 °C. T interne = 20 °C.)

Matériau et épaisseur du mur	Résistance au transfert de chaleur Chambre.
Mur de briques épaisseur en 3 briques. (79 centimètres) épaisseur en 2,5 briques. (67 centimètres) épaisseur en 2 briques. (54 centimètres) épaisseur en 1 brique. (25 centimètres)	0.592 0.502 0.405 0.187
Maison en rondins Ø 25 Ø20	0.550 0.440
Maison en rondins en bois Épaisseur 20 centimètres Épaisseur 10 centimètres	0.806 0.353
Mur à ossature (planche + laine minérale + planche) 20 centimètres
Mur en béton mousse 20 centimètres 30 cm	0.476 0.709
Enduit sur brique, béton. béton mousse (2-3 cm)
Plancher du plafond (grenier)
Parquet
Portes doubles en bois

Tableau des déperditions thermiques des fenêtres de différentes conceptions à ΔT = 50 °C (T externe = -30 °C. T interne = 20 °C.)

Type de fenêtre R. T q . W/m2 Q . W Fenêtre régulière à double vitrage Fenêtre à double vitrage (épaisseur de verre 4 mm) 4-16-4 4-Ar16-4 4-16-4K 4-Ar16-4K 0.32 0.34 0.53 0.59 156 147 94 85 250 235 151 136 Fenêtre à double vitrage 4-6-4-6-4 4-Ar6-4-Ar6-4 4-6-4-6-4K 4-Ar6-4-Ar6-4К 4-8-4-8-4 4-Ar8-4-Ar8-4 4-8-4-8-4K 4-Ar8-4-Ar8-4K 4-10-4-10-4 4-Ar10-4-Ar10-4 4-10-4-10-4K 4-Ar10-4-Ar10-4K 4-12-4-12-4 4-Ar12-4-Ar12-4 4-12-4-12-4K 4-Ar12-4-Ar12-4K 4-16-4-16-4 4-Ar16-4-Ar16-4 4-16-4-16-4K 4-Ar16-4-Ar16-4K 0.42 0.44 0.53 0.60 0.45 0.47 0.55 0.67 0.47 0.49 0.58 0.65 0.49 0.52 0.61 0.68 0.52 0.55 0.65 0.72 119 114 94 83 111 106 91 81 106 102 86 77 102 96 82 73 96 91 77 69 190 182 151 133 178 170 146 131 170 163 138 123 163 154 131 117 154 146 123 111

Note
. Nombres pairs dans symbole les fenêtres à double vitrage indiquent l'air
écart en millimètres;
. Les lettres Ar signifient que l'espace n'est pas rempli d'air, mais d'argon ;
. La lettre K signifie que le verre extérieur est doté d'un revêtement transparent spécial.
revêtement de protection thermique.

Comme le montre le tableau ci-dessus, les fenêtres modernes à double vitrage permettent réduire les pertes de chaleur les fenêtres ont presque doublé. Par exemple, pour 10 fenêtres mesurant 1,0 m x 1,6 m, les économies peuvent atteindre jusqu'à 720 kilowattheures par mois.

Pour sélectionner correctement les matériaux et l'épaisseur de paroi, appliquez ces informations à un exemple spécifique.

Deux grandeurs interviennent dans le calcul des déperditions thermiques par m2 :

• différence de température ΔT.
• résistance au transfert de chaleur R.

Disons que la température ambiante est de 20 °C. et la température extérieure sera de -30 °C. Dans ce cas, la différence de température ΔT sera égale à 50 °C. Les murs sont en bois de 20 centimètres d'épaisseur, alors R = 0,806 °C m 2 / W.

Les pertes de chaleur seront de 50 / 0,806 = 62 (W/m2).

Pour simplifier les calculs de perte de chaleur dans ouvrages de référence sur la construction indiquer une perte de chaleur différents types murs, plafonds, etc. pour certaines valeurs température hivernale air. Généralement, différents nombres sont donnés pour chambres d'angle(la turbulence de l'air qui gonfle la maison influence cela) et non angulaire, et prend également en compte la différence de température pour les pièces du premier et du dernier étage.

Tableau des déperditions thermiques spécifiques des éléments d'enceinte du bâtiment (par 1 m 2 le long du contour intérieur des murs) en fonction de température moyenne la semaine la plus froide de l'année.

Caractéristiques escrime De plein air température. °C Perte de chaleur. W 1er étage 2ème étage Coin chambre Démêler chambre Coin chambre Démêler chambre Mur 2,5 briques (67 cm) avec interne plâtre 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 75 81 83 85 70 75 78 80 66 71 75 76 Mur de 2 briques (54 cm) avec interne plâtre 24 -26 -28 -30 91 97 102 104 90 96 101 102 82 87 91 94 79 87 89 91 Mur haché (25 cm) avec interne revêtement 24 -26 -28 -30 61 65 67 70 60 63 66 67 55 58 61 62 52 56 58 60 Mur haché (20 cm) avec interne revêtement 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 76 81 84 87 69 75 78 80 66 72 75 77 Mur en bois (18 cm) avec interne revêtement 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 76 81 84 87 69 75 78 80 66 72 75 77 Mur en bois (10 cm) avec interne revêtement 24 -26 -28 -30 87 94 98 101 85 91 96 98 78 83 87 89 76 82 85 87 Mur à ossature (20 cm) avec remplissage d'argile expansée 24 -26 -28 -30 62 65 68 71 60 63 66 69 55 58 61 63 54 56 59 62 Mur en béton mousse (20 cm) avec interne plâtre 24 -26 -28 -30 92 97 101 105 89 94 98 102 87 87 90 94 80 84 88 91

Note. Dans le cas où il y a une pièce extérieure non chauffée derrière le mur (auvent, véranda vitrée, etc.), alors la perte de chaleur à travers celle-ci sera de 70 % de la valeur calculée, et si derrière celle-ci pièce non chauffée S'il y a une autre pièce extérieure, la perte de chaleur sera de 40 % de la valeur calculée.

Tableau des déperditions thermiques spécifiques des éléments d'enceinte du bâtiment (par 1 m2 le long du contour intérieur) en fonction de la température moyenne de la semaine la plus froide de l'année.

Exemple 1.

Chambre d'angle (1er étage)

Caractéristiques des chambres :

• 1er étage.
• superficie de la pièce - 16 m2 (5x3,2).
• hauteur sous plafond - 2,75 m.
• Il y a deux murs extérieurs.
• matériau et épaisseur des murs extérieurs - bois de 18 centimètres d'épaisseur, recouvert de plaques de plâtre et recouvert de papier peint.
• fenêtres - deux (hauteur 1,6 m, largeur 1,0 m) avec double vitrage.
• sols - bois isolés. sous-sol en contrebas.
• plus haut étage du grenier.
• température extérieure estimée -30 °C.
• température ambiante requise +20 °C.

• Superficie des murs extérieurs moins les fenêtres : murs S (5+3,2)x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 m2.
• Surface des fenêtres : fenêtres S = 2x1,0x1,6 = 3,2 m2
• Surface au sol : Sol S = 5x3,2 = 16 m2
• Surface du plafond : Plafond S = 5x3,2 = 16 m2

Carré cloisons internes ne participe pas au calcul, puisque la température des deux côtés de la cloison est la même, donc la chaleur ne s'échappe pas par les cloisons.

Calculons maintenant la perte de chaleur de chaque surface :

• Q murs = 18,94x89 = 1686 W.
• Fenêtres Q = 3,2x135 = 432 W.
• Sol Q = 16x26 = 416 W.
• Plafond Q = 16x35 = 560 W.

La déperdition thermique totale de la pièce sera : Q total = 3094 W.

Il convient de garder à l’esprit que beaucoup plus de chaleur s’échappe par les murs que par les fenêtres, les sols et les plafonds.

Exemple 2

Chambre sous les toits (grenier)

Caractéristiques des chambres :

• dernier étage.
• superficie 16 m2 (3,8x4,2).
• hauteur sous plafond 2,4 m.
• murs extérieurs; deux pentes de toiture (ardoise, revêtement continu, 10 centimètres de laine minérale, doublage). frontons (poutres de 10 centimètres d'épaisseur recouvertes de planches à clin) et cloisons latérales ( mur à ossature avec argile expansée remplissant 10 centimètres).
• fenêtres - 4 (deux sur chaque pignon), 1,6 m de haut et 1,0 m de large avec double vitrage.
• température extérieure estimée -30°C.
• température ambiante requise +20°C.

• Superficie des murs extérieurs d'extrémité moins les fenêtres : S murs d'extrémité = 2x(2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 m2
• Surface des pentes du toit bordant la pièce : Murs en pente S = 2x1,0x4,2 = 8,4 m2
• Superficie des cloisons latérales : Cloison latérale S = 2x1,5x4,2 = 12,6 m 2
• Surface des fenêtres : fenêtres S = 4x1,6x1,0 = 6,4 m2
• Surface du plafond : Plafond S = 2,6x4,2 = 10,92 m2

Ensuite, nous calculons pertes de chaleur ces surfaces, il faut tenir compte du fait que dans ce cas la chaleur ne s'échappera pas à travers le sol, car il y a un pièce chaleureuse. Perte de chaleur pour les murs Nous calculons comme pour les pièces d'angle, et pour le plafond et les cloisons latérales, nous inscrivons un coefficient de 70 pour cent, puisque les pièces non chauffées sont situées derrière elles.

• Q murs d'extrémité = 12x89 = 1068 W.
• Q murs inclinés = 8,4x142 = 1193 W.
• Brûlure côté Q = 12,6x126x0,7 = 1111 W.
• Fenêtres Q = 6,4x135 = 864 W.
• Plafond Q = 10,92x35x0,7 = 268 W.

La déperdition thermique totale de la pièce sera : Q total = 4504 W.

Comme nous le voyons, pièce chaleureuse Le 1er étage perd (ou consomme) beaucoup moins de chaleur que chambre mansardée avec des parois minces et grande surface vitrage.

Pour rendre cette pièce adaptée à hébergement d'hiver, il faut avant tout isoler les murs, les cloisons latérales et les fenêtres.

Toute surface enveloppante peut se présenter sous la forme d'une paroi multicouche dont chaque couche possède sa propre résistance thermique et sa propre résistance au passage de l'air. En additionnant la résistance thermique de toutes les couches, nous obtenons la résistance thermique de l'ensemble du mur. De plus, si vous résumez la résistance au passage de l'air de toutes les couches, vous pouvez comprendre comment le mur respire. Le plus meilleur mur en bois doit être équivalent à un mur en bois d'une épaisseur de 15 à 20 centimètres. Le tableau ci-dessous vous y aidera.

Tableau de résistance aux transferts thermiques et au passage de l'air de divers matériaux ΔT = 40°C (T externe = -20°C. T interne = 20°C.)

Couche de mur	Épaisseur couche murs	Résistance transfert de chaleur de la couche murale		Résistance Débit d'air inutilité équivalent mur en bois épais (cm)
			Équivalent brique maçonnerie épais (cm)
Maçonnerie de l'habituel épaisseur de la brique en terre cuite : 12 centimètres 25 centimètres 50 centimètres 75 centimètres	12 25 50 75	0.15 0.3 0.65 1.0	12 25 50 75	6 12 24 36
Maçonnerie en blocs de béton d'argile expansée 39 cm d'épaisseur avec densité : 1000kg/m3 1400kg/m3 1800kg/m3		1.0 0.65 0.45	75 50 34	17 23 26
Béton cellulaire mousse de 30 cm d'épaisseur densité: 300kg/m3 500kg/m3 800kg/m3		2.5 1.5 0.9	190 110 70	7 10 13
Mur à colombages épais (pin) 10 centimètres 15 centimètres 20 centimètres	10 15 20	0.6 0.9 1.2	45 68 90	10 15 20

Pour avoir une image complète des pertes de chaleur de toute la pièce, vous devez prendre en compte

1. Perte de chaleur par contact de la fondation avec sol gelé, en règle générale, prenez en compte 15 % des déperditions de chaleur à travers les murs du premier étage (en tenant compte de la complexité du calcul).
2. Pertes de chaleur liées à la ventilation. Ces pertes sont calculées en tenant compte codes du bâtiment(Couper). Un immeuble résidentiel nécessite environ un renouvellement d'air par heure, c'est-à-dire que pendant ce temps il est nécessaire de fournir le même volume air frais. Ainsi, les pertes liées à la ventilation seront légèrement inférieures à la quantité de perte de chaleur attribuable aux structures enveloppantes. Il s'avère que les pertes de chaleur à travers les murs et les vitrages ne sont que de 40 %, et perte de chaleur pour la ventilation 50%. Dans les normes européennes de ventilation et d'isolation des murs, le taux de déperdition thermique est de 30 % et 60 %.
3. Si le mur « respire », comme un mur en bois ou en rondins de 15 à 20 centimètres d'épaisseur, la chaleur revient. Cela permet de réduire les pertes de chaleur de 30 %. par conséquent, la valeur de la résistance thermique du mur obtenue lors du calcul doit être multipliée par 1,3 (ou, en conséquence réduire les pertes de chaleur).

En résumant toutes les pertes de chaleur de la maison, vous pouvez comprendre quelle est la puissance de la chaudière et appareils de chauffage nécessaire pour un chauffage confortable de la maison les jours les plus froids et les plus venteux. De tels calculs montreront également où se trouve le « maillon faible » et comment l'éliminer à l'aide d'une isolation supplémentaire.

Vous pouvez également calculer la consommation de chaleur à l'aide d'indicateurs agrégés. Ainsi, dans les maisons de 1 à 2 étages peu isolées, à une température extérieure de -25°C, il faut 213 W pour 1 m 2 de surface totale, et à -30°C - 230 W. Pour les maisons bien isolées, ce chiffre sera : à -25 °C - 173 W par m 2 de surface totale, et à -30 °C - 177 W.

Bien entendu, les principales sources de perte de chaleur dans une maison sont les portes et les fenêtres, mais en regardant l'image à travers un écran de caméra thermique, il est facile de voir que ce ne sont pas les seules sources de fuite. La chaleur est également perdue à cause des toits mal installés, des sols froids et des murs non isolés. Aujourd'hui, les pertes de chaleur dans la maison sont calculées à l'aide d'une calculatrice spéciale. Cela vous permet de sélectionner meilleure option chauffage et réaliser des travaux complémentaires pour isoler le bâtiment. Il est intéressant de noter que pour chaque type de bâtiment (en bois, en rondins, le niveau de déperdition de chaleur sera différent. Parlons-en plus en détail.

Bases du calcul des pertes de chaleur

Le contrôle des déperditions thermiques n'est systématiquement effectué que pour les pièces chauffées en fonction de la saison. Les locaux non destinés à la résidence saisonnière n'entrent pas dans la catégorie des immeubles soumis à analyse thermique. Dans ce cas, le programme de déperdition de chaleur domestique n'aura aucune signification pratique.

Dépenser analyse complète, calculer matériaux d'isolation thermique et sélectionnez un système de chauffage avec puissance optimale, il est nécessaire d’avoir des connaissances sur les déperditions thermiques réelles d’une habitation. Les murs, le toit, les fenêtres et les sols ne sont pas les seules sources de fuite d’énergie d’une maison. La majeure partie de la chaleur quitte la pièce à cause de systèmes de ventilation mal installés.

Facteurs influençant la perte de chaleur

Les principaux facteurs influençant le niveau de perte de chaleur sont :

• Niveau élevé de différence de température entre le microclimat interne de la pièce et la température extérieure.
• Personnage propriétés d'isolation thermique structures d'enceinte, qui comprennent les murs, les plafonds, les fenêtres, etc.

Valeurs de mesure des pertes de chaleur

Les structures enveloppantes remplissent une fonction de barrière à la chaleur et ne lui permettent pas de s'échapper librement à l'extérieur. Cet effet s'explique par les propriétés d'isolation thermique des produits. La grandeur utilisée pour mesurer les propriétés d’isolation thermique est appelée résistance au transfert de chaleur. Cet indicateur est chargé de refléter la différence de température lorsque la nième quantité de chaleur traverse une section de structures de clôture d'une superficie de 1 m2. Voyons donc comment calculer la perte de chaleur d'une maison.

Les principales grandeurs nécessaires pour calculer les déperditions thermiques d’une maison sont :

• q est une valeur indiquant la quantité de chaleur sortant de la pièce vers l'extérieur à travers 1 m 2 de la structure barrière. Mesuré en W/m2.
• ∆T est la différence entre la température dans la maison et celle extérieure. Elle se mesure en degrés (o C).
• R - résistance au transfert de chaleur. Elle se mesure en °C/W/m² ou °C·m²/W.
• S est la superficie du bâtiment ou de la surface (utilisée selon les besoins).

Formule pour calculer la perte de chaleur

Le programme de déperdition de chaleur domestique est calculé à l'aide d'une formule spéciale :

Lors des calculs, n'oubliez pas que pour les structures constituées de plusieurs couches, la résistance de chaque couche est additionnée. Alors, comment calculer la perte de chaleur maison à ossature doublé de brique à l'extérieur ? La résistance aux déperditions thermiques sera égale à la somme des résistances de la brique et du bois, en tenant compte entrefer entre les couches.

Important! Veuillez noter que le calcul de la résistance est effectué pour la période la plus froide de l'année, lorsque la différence de température atteint son maximum. Les ouvrages et manuels de référence indiquent toujours cette valeur de référence, qui est utilisée pour des calculs ultérieurs.

Caractéristiques du calcul des pertes de chaleur d'une maison en bois

Le calcul des déperditions thermiques dans une maison, dont les caractéristiques doivent être prises en compte lors du calcul, s'effectue en plusieurs étapes. Le processus nécessite attention particulière et la concentration. Vous pouvez calculer les pertes de chaleur dans une maison privée en utilisant un schéma simple comme celui-ci :

• Déterminé à travers les murs.
• Calculé à travers les structures de fenêtres.
• Par les portes.
• Les calculs sont effectués à travers les étages.
• Calculer la perte de chaleur maison en boisà travers le revêtement de sol.
• Ajoutez les valeurs obtenues précédemment.
• Prise en compte de la résistance thermique et des déperditions énergétiques par ventilation : de 10 à 360 %.

Pour les résultats des points 1 à 5, utilisez formule standard calculer les déperditions thermiques d'une maison (en bois, brique, bois).

Important! Résistance thermique pour conceptions de fenêtres extrait du SNIP II-3-79.

Les ouvrages de référence sur la construction contiennent souvent des informations sous une forme simplifiée, c'est-à-dire que les résultats du calcul des déperditions thermiques d'une maison en bois sont donnés pour différents types murs et plafonds. Par exemple, ils calculent la résistance à une différence de température pour des pièces atypiques : coin et non chambres d'angle, bâtiments à un ou plusieurs étages.

La nécessité de calculer les pertes de chaleur

Aménager une maison confortable nécessite un contrôle strict du processus à chaque étape des travaux. Il ne faut donc pas négliger l'organisation du système de chauffage, qui est précédée du choix du mode de chauffage de la pièce elle-même. Lorsque vous travaillez à la construction d'une maison, vous devrez consacrer beaucoup de temps non seulement documentation du projet, mais aussi le calcul des déperditions thermiques de la maison. Si, à l'avenir, vous envisagez de travailler dans le domaine de la conception, les compétences techniques en matière de calcul des pertes de chaleur vous seront certainement utiles. Alors pourquoi ne pas vous entraîner à faire ce travail de manière expérimentale et effectuer un calcul détaillé des pertes de chaleur pour votre propre maison.

Important! Le choix de la méthode et de la puissance du système de chauffage dépend directement des calculs que vous avez effectués. Si vous calculez mal l'indicateur de perte de chaleur, vous risquez de geler par temps froid ou de devenir étouffant à cause d'un chauffage excessif de la pièce. Il faut non seulement choisir le bon appareil, mais aussi déterminer le nombre de batteries ou de radiateurs pouvant chauffer une pièce.

Estimation des pertes de chaleur à l'aide d'un exemple calculé

Si vous n'avez pas besoin d'étudier en détail le calcul des déperditions de chaleur dans une maison, nous nous concentrerons sur l'analyse d'évaluation et la détermination des déperditions de chaleur. Parfois, des erreurs se produisent pendant le processus de calcul, il est donc préférable d'ajouter valeur minimaleà la puissance attendue du système de chauffage. Afin de commencer les calculs, vous devez connaître l'indicateur de résistance des murs. Cela diffère selon le type de matériau à partir duquel le bâtiment est fabriqué.

Résistance (R) pour les maisons en briques en céramique(avec une épaisseur de maçonnerie de deux briques - 51 cm) est égal à 0,73 °C m²/W. L'épaisseur minimale avec cette valeur doit être de 138 cm. Lors de l'utilisation de béton d'argile expansé comme matériau de base (avec une épaisseur de paroi de 30 cm), R est de 0,58 °C m²/W avec une épaisseur minimale de 102 cm. maison en bois ou un bâtiment en bois avec une épaisseur de paroi de 15 cm et un niveau de résistance de 0,83 °C m²/W est requis épaisseur minimaleà 36 cm.

Matériaux de construction et leur résistance au transfert de chaleur

Sur la base de ces paramètres, vous pouvez facilement effectuer des calculs. Vous pouvez trouver les valeurs de résistance dans l'ouvrage de référence. Dans la construction, on utilise le plus souvent des briques, des charpentes en bois ou en rondins, du béton cellulaire, des planchers et des plafonds en bois.

Valeurs de résistance au transfert de chaleur pour :

• mur de briques (2 briques d'épaisseur) - 0,4 ;
• maison en rondins en bois (épaisseur 200 mm) - 0,81;
• maison en rondins (diamètre 200 mm) - 0,45;
• béton cellulaire (épaisseur 300 mm) - 0,71;
• parquet - 1,86;
• chevauchement du plafond - 1,44.

Sur la base des informations fournies ci-dessus, nous pouvons conclure que pour calcul correct la perte de chaleur ne nécessite que deux valeurs : la différence de température et le niveau de résistance au transfert de chaleur. Par exemple, une maison est en bois (bûches) de 200 mm d'épaisseur. La résistance est alors de 0,45 °C m²/W. Connaissant ces données, vous pouvez calculer le pourcentage de perte de chaleur. Pour ce faire, une opération de division est effectuée : 50/0,45 = 111,11 W/m².

Le calcul des déperditions thermiques par surface s'effectue comme suit : les déperditions thermiques sont multipliées par 100 (111,11*100=11111 W). En tenant compte du décodage de la valeur (1 W=3600), on multiplie le nombre obtenu par 3600 J/heure : 11111*3600=39,999 MJ/heure. En effectuant des opérations mathématiques aussi simples, tout propriétaire peut connaître les déperditions thermiques de sa maison en une heure.

Calcul des déperditions thermiques dans une pièce en ligne

Il existe de nombreux sites sur Internet proposant le service de calcul en ligne des déperditions thermiques d'un bâtiment en temps réel. La calculatrice est un programme avec formulaire spécialà remplir, où vous saisirez vos données et après calcul automatique, vous verrez le résultat - un nombre qui indiquera la quantité de chaleur dégagée par l'espace de vie.

Un immeuble résidentiel est un bâtiment dans lequel des personnes vivent tout au long de leur vie. saison de chauffage. En règle générale, les maisons de campagne, où le système de chauffage fonctionne périodiquement et selon les besoins, n'entrent pas dans la catégorie des bâtiments résidentiels. Se réoutiller et réaliser mode optimal apport de chaleur, vous devrez réaliser un certain nombre de travaux et, si nécessaire, augmenter la puissance du système de chauffage. Un tel rééquipement peut prendre un certain temps. longue période. En général, tout le processus dépend de caractéristiques de conception maison et indicateurs d'augmentation de la puissance du système de chauffage.

Beaucoup n’ont même pas entendu parler de l’existence d’une « perte de chaleur à la maison », et par la suite, après avoir pris des décisions constructives installation correcte système de chauffage, souffrent toute leur vie d'un manque ou d'un excès de chaleur dans la maison, sans même en connaître la véritable raison. C'est pourquoi il est si important de prendre en compte chaque détail lors de la conception d'une maison, de la contrôler et de la construire personnellement afin d'obtenir au final un résultat de haute qualité. Dans tous les cas, une maison, quel que soit le matériau avec lequel elle est construite, doit être confortable. Et un indicateur tel que la déperdition de chaleur d'un immeuble résidentiel contribuera à rendre le séjour à la maison encore plus agréable.

Concevoir un système de chauffage « à l'œil nu » peut très probablement conduire soit à une augmentation injustifiée des coûts de son fonctionnement, soit à un sous-chauffage de la maison.

Pour éviter que l’un ou l’autre ne se produise, il faut tout d’abord calculer correctement les déperditions thermiques de la maison.

Et uniquement en fonction des résultats obtenus, la puissance de la chaudière et des radiateurs est sélectionnée. Notre conversation portera sur la manière dont ces calculs sont effectués et sur ce qui doit être pris en compte.

Les auteurs de nombreux articles réduisent le calcul des déperditions thermiques à un action simple: Il est proposé de multiplier la surface de la pièce chauffée par 100 W. La seule condition avancée dans ce cas concerne la hauteur sous plafond - elle doit être de 2,5 m (pour les autres valeurs, il est proposé de saisir un facteur de correction).

En fait, un tel calcul est si approximatif que les chiffres obtenus grâce à son aide peuvent être assimilés en toute sécurité à ceux « pris depuis les airs ». Après tout, sur valeur spécifique les déperditions de chaleur sont influencées par un certain nombre de facteurs : le matériau des structures d'enceinte, la température extérieure, la surface et le type de vitrage, le taux de renouvellement de l'air, etc.

Perte de chaleur à la maison

De plus, même pour des maisons avec des surfaces chauffées différentes, toutes choses égales par ailleurs, sa valeur sera différente : en maisonnette- plus, en gros - moins. C'est ainsi que se manifeste la loi du cube carré.

Par conséquent, il est extrêmement important que le propriétaire de la maison maîtrise une méthode plus précise pour déterminer les pertes de chaleur. Cette compétence vous permettra non seulement de sélectionner des équipements de chauffage avec une puissance optimale, mais aussi d'évaluer, par exemple, l'effet économique de l'isolation.

En particulier, il sera possible de comprendre si la durée de vie de l'isolant thermique dépassera sa période d'amortissement.

• La première chose que l’entrepreneur doit faire est de décomposer la perte de chaleur totale en trois composantes :
• pertes dues aux structures enveloppantes ;
• causé par le fonctionnement du système de ventilation ;

associé au rejet d'eau chauffée dans les égouts.

Examinons chacune des variétés en détail.

L'isolation en basalte est un isolant thermique populaire, mais il y a des rumeurs sur ses effets nocifs sur la santé humaine. et la sécurité environnementale.

Comment bien isoler les murs d'un appartement de l'intérieur sans endommager la structure du bâtiment, lisez. Une toiture froide rend difficile la création grenier confortable . vous apprendrez à isoler un plafond sous toit froid

Calcul des pertes de chaleur

et quels matériaux sont les plus efficaces.

Voici comment faire les calculs :

Pertes de chaleur à travers les enveloppes des bâtiments

Pour chaque matériau entrant dans la composition de l'enveloppe du bâtiment, dans l'ouvrage de référence ou le passeport fourni par le fabricant, on retrouve la valeur du coefficient de conductivité thermique Kt (unité de mesure - W/m*degré).

Pour chaque couche de structures enveloppantes, nous déterminons la résistance thermique à l'aide de la formule : R = S/Kt, où S est l'épaisseur de cette couche, m. Pour structures multicouches

Les résistances de toutes les couches doivent être additionnées. Nous déterminons la perte de chaleur pour chaque structure à l'aide de la formule

• Q = (A / R) *dT,
• A est la superficie de la structure enveloppante, m². m;
• dT - différence entre les températures externe et interne.

dT doit être déterminé pour la période de cinq jours la plus froide.

Perte de chaleur par ventilation

Pour cette partie du calcul, il est nécessaire de connaître le taux de renouvellement d’air.

Dans les bâtiments résidentiels construits selon les normes domestiques (les murs sont perméables à la vapeur), il est égal à un, c'est-à-dire que tout le volume d'air de la pièce doit être renouvelé en une heure.

Dans les maisons construites selon la technologie européenne (norme DIN), dont les murs sont recouverts d'un pare-vapeur de l'intérieur, le taux de renouvellement d'air doit être augmenté à 2. Autrement dit, en une heure, l'air de la pièce devrait être renouvelé deux fois.

Nous déterminons les pertes de chaleur par ventilation à l'aide de la formule :

• Qv = (V*Kv / 3600) * p * s * dT,
• V est le volume de la pièce, en mètres cubes. m;
• Kv - taux de renouvellement d'air ;
• P - densité de l'air, prise égale à 1,2047 kg/mètre cube. m;

Le calcul ci-dessus nous permet de déterminer la puissance que doit avoir le générateur de chaleur du système de chauffage. S'il s'avère trop élevé, vous pouvez procéder comme suit :

• réduire les exigences de niveau de confort, c'est-à-dire régler la température souhaitée au maximum période froideà un niveau minimum de, disons, 18 degrés ;
• pour la période froid extrême réduire le taux de renouvellement d'air : performance minimale admissible ventilation d'alimentation est de 7 cu. m/h pour chaque habitant de la maison ;
• prévoir l'organisation de la ventilation de soufflage et d'extraction avec un récupérateur.

A noter que le récupérateur est utile non seulement en hiver, mais aussi en été : par temps chaud, il permet d'économiser le froid produit par le climatiseur, même si à cette période il ne fonctionne pas aussi efficacement que par temps froid.

Lors de la conception d'une maison, il est préférable d'effectuer un zonage, c'est-à-dire d'attribuer à chaque pièce sa propre température en fonction du confort requis. Par exemple, dans une chambre d’enfant ou dans une chambre de personne âgée, la température doit être d’environ 25 degrés, tandis que pour le salon, 22 degrés suffiront. Sur atterrissage

ou dans une pièce où les résidents apparaissent rarement ou où il existe des sources de génération de chaleur, la température de conception peut généralement être limitée à 18 degrés.

Évidemment, les chiffres obtenus dans ce calcul ne sont pertinents que pour une période très courte : la période de cinq jours la plus froide. Pour déterminer la quantité totale de consommation d'énergie pendant la saison froide, le paramètre dT doit être calculé en tenant compte non pas de la température la plus basse, mais de la température moyenne. Ensuite, vous devez procéder comme suit :

• W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,
• W est la quantité d'énergie nécessaire pour reconstituer les pertes de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment et la ventilation, en kWh ;

N est le nombre de jours de la saison de chauffage.

Cependant, ce calcul sera incomplet si les pertes de chaleur dans le réseau d’égouts ne sont pas prises en compte.

Pour effectuer les procédures d'hygiène et faire la vaisselle, les habitants de la maison chauffent l'eau et la chaleur produite est évacuée dans les égouts.

Mais dans cette partie du calcul, il est nécessaire de prendre en compte non seulement le chauffage direct de l'eau, mais également le chauffage indirect - la chaleur est extraite de l'eau du réservoir et du siphon des toilettes, qui est également évacuée dans les égouts.

Sur cette base, la température moyenne de chauffage de l’eau est supposée n’être que de 30 degrés. Nous calculons les pertes de chaleur par les égouts à l'aide de la formule suivante :

• Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,
• Vв - volume mensuel de consommation d'eau sans division en mètres cubes chauds et froids. m/mois ;
• C est la capacité calorifique de l'eau, on prend c = 4183 J/kg*C ;
• dT - différence de température. Considérant qu'en hiver l'eau d'entrée a une température d'environ +7 degrés, et que nous avons convenu de considérer la température moyenne de l'eau chauffée comme étant égale à 30 degrés, nous devrions prendre dT = 23 degrés.
• 3 600 000 - le nombre de joules (J) dans 1 kWh.

Un exemple de calcul des déperditions de chaleur à la maison

Calculons les déperditions thermiques d'un bâtiment de 2 étages d'une hauteur de 7 m et de dimensions de 10x10 m en plan.

Les murs ont une épaisseur de 500 mm et sont construits en céramique chaude (Kt = 0,16 W/m*C), isolés par l'extérieur. laine minéraleÉpaisseur 50 mm (Kt = 0,04 W/m*S).

La maison dispose de 16 fenêtres d'une superficie de 2,5 mètres carrés. m.

La température extérieure pendant la période de cinq jours la plus froide est de -25 degrés.

La température extérieure moyenne pendant la période de chauffage est de (-5) degrés.

À l'intérieur de la maison, il est nécessaire d'assurer une température de +23 degrés.

Consommation d'eau - 15 mètres cubes. m/mois

La durée de la période de chauffage est de 6 mois.

Nous déterminons les pertes de chaleur à travers les structures enveloppantes (par exemple, nous ne considérerons que les murs)

Résistance thermique :

• matériau de base : R1 = 0,5 / 0,16 = 3,125 m². m*S/O ;
• isolation : R2 = 0,05/0,04 = 1,25 m². m*S/O.

Idem pour le mur dans son ensemble : R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 m². m*S/O.

Nous déterminons la superficie des murs : A = 10 x 4 x 7 – 16 x 2,5 = 240 m². m.

Les pertes de chaleur à travers les murs seront :

Qс = (240 / 4,375) * (23 – (-25)) = 2633 W.

Perte de chaleur par le toit, le sol, les fondations, les fenêtres et porte d'entrée, après quoi toutes les valeurs obtenues sont résumées.

Les fabricants indiquent généralement la résistance thermique des portes et fenêtres dans la fiche technique du produit.

dT doit être déterminé pour la période de cinq jours la plus froide.

Veuillez noter que lors du calcul des pertes de chaleur à travers le sol et les fondations (s'il y a un sous-sol), la différence de température dT sera beaucoup plus petite, car son calcul ne prend pas en compte la température de l'air, mais la température du sol, qui est beaucoup plus chaude dans hiver.

On détermine le volume d'air dans la pièce (pour simplifier le calcul, l'épaisseur des murs n'est pas prise en compte) :

V = 10x10x7 = 700 mètres cubes m.

En prenant le taux de renouvellement d'air Kv = 1, on détermine la déperdition thermique :

Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-25)) = 11300 W.

Aération dans la maison

Perte de chaleur par les égouts

Tenant compte du fait que les habitants consomment 15 mètres cubes. m d'eau par mois, et la période de facturation est de 6 mois, les déperditions thermiques par le réseau d'assainissement seront de :

Qk = (15 * 6 * 1 000 * 4 183 * 23) / 3 600 000 = 2 405 kWh

Vous pouvez en savoir plus sur les raisons de la chute de pression dans le système de chauffage. Dépannage.

Estimation du montant total de la consommation énergétique

Pour estimer le volume total de consommation d'énergie pendant la période de chauffage, il est nécessaire de recalculer les pertes de chaleur à travers la ventilation et les structures enveloppantes, en tenant compte de la température moyenne, c'est-à-dire que dT ne sera pas de 48, mais seulement de 28 degrés.

Les pertes de puissance moyennes à travers les murs seront alors :

Qс = (240 / 4,375) * (23 – (-5)) = 1536 W.

Supposons qu'une moyenne supplémentaire de 800 W soit perdue à travers le toit, le sol, les fenêtres et les portes, alors la puissance moyenne totale de perte de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment sera Q = 1 536 + 800 = 2 336 W.

Le taux moyen de perte de chaleur par ventilation sera de :

Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-5)) = 6592 W.

Ensuite, pendant toute la période, vous devrez dépenser en chauffage :

W = ((2336 + 6592)*24*183)/1000 = 39211 kWh.

A cette valeur, il faut ajouter 2 405 kWh de pertes par le réseau d'égouts, de sorte que la consommation totale d'énergie pour la période de chauffage sera de 41 616 kWh.

Si seul le gaz est utilisé comme vecteur énergétique, à partir de 1 mètre cube. m dont il est possible d'obtenir 9,45 kWh de chaleur, il lui faudra alors 41616 / 9,45 = 4404 mètres cubes. m.

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