Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

O que é perda de calor? Por que você precisa conhecê-los?

A perda de calor é a quantidade de calor que as divisões interiores perdem através das divisórias envolventes se a temperatura exterior da janela for inferior à que deve ser mantida no interior do edifício..

A necessidade de calcular a perda de calor deve-se à tarefa de projetar um sistema de aquecimento e ar condicionado. A escolha do sistema de climatização, a potência da sala da caldeira, a secção das tubagens, o número de secções do radiador, a utilização do sistema de piso radiante e outros dispositivos de aquecimento dependem deste indicador..

Faz sentido usar indicadores médios apenas quando a sala não possui requisitos estritos para manter certas temperaturas constantes. O resto dos casos, especialmente quando se trata de edifícios residenciais e públicos com a permanência constante de pessoas sem agasalhos, requerem um cálculo preciso do indicador de perda de calor.

Hoje, a humanidade está intrigada com o problema do consumo racional de recursos, especialmente os recursos energéticos. O cálculo correto da perda de calor permitirá que você determine a forma mais racional de organizar o sistema de aquecimento para que o ambiente aqueça até uma temperatura confortável, enquanto o consumo de energia não é excessivo.

Para onde vai o calor de casa?

As paredes são isoladas, o teto e o piso também são isolados, as venezianas são instaladas em vidros duplos de cinco câmaras, a caldeira a gás está em pleno funcionamento. E a casa ainda está legal. Onde o calor continua a sair de casa??

É hora de procurar fendas, rachaduras e fendas por onde o calor sai da casa..

Primeiro, o sistema de ventilação. O ar frio entra na casa através da ventilação de abastecimento, o ar quente sai da casa através da ventilação de exaustão. Para reduzir a perda de calor por meio da ventilação, você pode instalar um recuperador – um trocador de calor que tira calor do ar quente que sai e aquece o ar frio que entra.

Uma das formas de reduzir a perda de calor em casa por meio do sistema de ventilação é instalar um recuperador.

Uma das formas de reduzir a perda de calor em casa por meio do sistema de ventilação é instalar um recuperador.

Em segundo lugar, as portas de entrada. Para evitar a perda de calor pelas portas, deve ser instalado um vestíbulo frio, que funcionará como amortecedor entre as portas de entrada e o ar exterior. O tambor deve ser relativamente hermético e sem aquecimento..

Em terceiro lugar, vale a pena pelo menos uma vez olhar para sua casa em um termovisor no tempo frio. A saída de especialistas não custa tanto dinheiro. Mas você terá em mãos um “mapa de fachadas e tetos”, e saberá claramente que outras medidas tomar para reduzir a perda de calor em casa durante o período de frio.

Vantagens de uma casa isolada

  • Recuperação de custos na primeira estação de aquecimento
  • Poupança em ar condicionado e aquecimento em casa
  • Frio dentro de casa no verão
  • Excelente isolamento acústico adicional de paredes e tetos de teto e piso
  • Proteção de estruturas residenciais contra destruição
  • Maior conforto de vida dentro de casa
  • Será possível ligar o aquecimento muito mais tarde

Como calcular a perda de calor de uma casa particular?

Cada edifício, independentemente das características do projeto, passa energia térmica através das cercas. As perdas de calor para o meio ambiente devem ser recuperadas por meio de um sistema de aquecimento. A soma das perdas de calor com uma margem padronizada é a potência necessária da fonte de calor com a qual aquece a casa. Para criar condições de conforto na casa, o cálculo da perda de calor é realizado levando em consideração vários fatores: a estrutura do edifício e o layout das instalações, a orientação dos pontos cardeais, a direção dos ventos e a suavidade média do o clima na estação fria, as qualidades físicas dos materiais de construção e de isolamento térmico.

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Com base nos resultados do cálculo de engenharia de calor, uma caldeira de aquecimento é selecionada, o número de seções da bateria é especificado, a energia e o comprimento dos tubos de aquecimento de piso são contados, um gerador de calor é selecionado para a sala – em geral, qualquer unidade que compensa as perdas de calor. Em geral, é necessário determinar a perda de calor para aquecer a casa economicamente – sem a reserva de energia extra do sistema de aquecimento. Os cálculos são realizados manualmente ou um programa de computador adequado é selecionado no qual os dados são substituídos.

Como calcular?

Primeiro, você precisa lidar com a técnica manual – para entender a essência do processo. Para descobrir quanto calor uma casa perde, determine as perdas em cada envelope de construção separadamente e, em seguida, some-as. O cálculo é realizado em etapas..

1. Forme uma base de dados iniciais para cada sala, de preferência na forma de uma tabela. Na primeira coluna, é registrada a área pré-calculada dos blocos de portas e janelas, paredes externas, pisos, piso. A espessura da estrutura é inserida na segunda coluna (são dados de projeto ou resultados de medição). No terceiro, os coeficientes de condutividade térmica dos materiais correspondentes. A Tabela 1 contém os valores padrão que serão necessários no cálculo posterior:

Nome e breve descrição do material Coeficiente de condutividade térmica (λ), W / (m * C)
Madeira 0,14
Aglomerado 0,15
Tijolo cerâmico com vazios 1000 kg / m3), alvenaria sobre argamassa de cimento-areia 0,52
Gesso gesso 0,35
Lã mineral 0,041

Quanto maior λ, mais calor passa pelo metro de espessura de uma determinada superfície.

2. Determine a resistência térmica de cada camada: R = v / λ, onde v é a espessura do edifício ou do material isolante térmico.

3. Calcule a perda de calor de cada elemento estrutural de acordo com a fórmula: Q = S * (Tv-Tn) / R, onde:

  • Тн – temperatura exterior, ° C;
  • TV – temperatura interna, ° C;
  • S – área, m2.

É claro que, durante o período de aquecimento, o clima é diferente (por exemplo, a temperatura varia de 0 a -25 ° C), e a casa é aquecida até o nível de conforto desejado (digamos, até + 20 ° C). Então a diferença (Tv-Tn) varia de 25 a 45.

Para fazer um cálculo, você precisa da diferença média de temperatura para toda a estação de aquecimento. Para isso, SNiP 23-01-99 “Climatologia e geofísica da construção” (Tabela 1) encontra a temperatura média da estação de aquecimento para uma determinada cidade. Por exemplo, para Moscou, esse valor é -26 °. Nesse caso, a diferença média é de 46 ° C. Para determinar o consumo de calor em cada estrutura, são somadas as perdas de calor de todas as suas camadas. Assim, para paredes, gesso, material de alvenaria, isolamento térmico externo, revestimento são levados em consideração.

4. Calcule as perdas totais de calor, definindo-as como a soma de Q paredes externas, pisos, portas, janelas, tetos.

5. Ventilação. 10 a 40% das perdas por infiltração (ventilação) são adicionadas ao resultado da adição. Se você instalar janelas de vidro duplo de alta qualidade na casa e não abusar da ventilação, o coeficiente de infiltração pode ser considerado como 0,1. Algumas fontes indicam que o edifício não perde calor, uma vez que as fugas são compensadas pela radiação solar e pelo calor doméstico..

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Por que calcular a perda de calor?

Quando eles calculam a perda de calor na casa? O cálculo da perda de calor é obrigatório ao projetar sistemas de aquecimento, sistemas de ventilação e sistemas de aquecimento de ar. As temperaturas do projeto são obtidas de documentos regulamentares. O valor da temperatura do ar externo corresponde à temperatura do ar externo do período de cinco dias mais frio. A temperatura interna é medida da que você deseja, ou das normas, para os aposentos é de 20 + -2 ° С.

Os dados iniciais para o cálculo são: a temperatura do ar exterior e interior, a construção das paredes, pisos, tectos, a finalidade de cada divisão, a área geográfica de construção. Todas as perdas de calor dependem diretamente da resistência térmica das estruturas de fechamento, quanto mais, menos perda de calor.

eploprovodnost materialov

Para garantir condições de vida confortáveis ​​para as pessoas na sala, é necessário que a equação do balanço de calor seja verdadeira

Qп + Qо + Qс + Qк = Qср + Qos + Qпр + Q pessoas,

onde Qп – perda de calor pelo chão, Qо – perda de calor pelas janelas, Qс – perda de calor pela parede, Qк – perda de calor pelo telhado, Qср – ganho de calor da radiação solar, Qс – ganho de calor dos sistemas de aquecimento, Qпр – ganho de calor de dispositivos, Qpop – ganho de calor de pessoas.

Na prática, a equação é simplificada e todas as perdas são compensadas pelo sistema de aquecimento, independentemente de água ou ar.

Em primeiro lugar, considere a perda de calor pelas paredes.

Eles são mais influenciados pela construção das paredes. Calculado pela fórmula: Fórmula de cálculo

Coef. fator de correção n. Depende do material das estruturas, sendo aceito n = 1 se as estruturas forem feitas de materiais em peça, en = 0,9 para o sótão, n = 0,75 para a sobreposição do embasamento.

Exemplo: considere a perda de calor através de uma parede de tijolos de 510 mm com isolamento de lã mineral de 100 mm e uma esfera de acabamento decorativo de 30 mm. Temperatura do ar interno 22 ° C, externo -20 ° C Pode ter 3 m de altura e 4 m de comprimento.A sala tem uma parede externa voltada para o sul, a área não venta muito, sem portas externas. Primeiro você precisa descobrir os coeficientes de condutividade térmica desses materiais. Da tabela acima, aprendemos: λk = 0,58 W / m ºС, λt = 0,064 W / m ºС, λsht = 0,76 W / m ºС. Depois disso, a resistência térmica da estrutura de fechamento é calculada:

Rst = 1/23 + 0,51 / 0,58 + 0,1 / 0,064 + 0,03 / 0,76 + 1 / 8,6 = 2,64 m2 ºС / W.

Para a nossa área, essa resistência não é suficiente e a casa precisa de um melhor isolamento. Mas agora não é sobre isso. Cálculo da perda de calor:

Q = 1 / R · F∆t · n · β = 1 / 2,64 · 12 · 42 · 1 · (10/100 + 1) = 210W.

ß é a perda adicional de calor. A seguir, iremos escrever o seu significado e ficará claro de onde veio o número 10 e porque dividir por 100.

Depois, há perdas de calor pelas janelas.

Tudo é mais simples aqui. O cálculo da resistência térmica não é necessário, pois já está indicado no passaporte das janelas modernas. As perdas de calor pelas janelas são calculadas da mesma forma que pelas paredes. Por exemplo, vamos calcular as perdas através de janelas de economia de energia com resistência térmica R® = 0,87 (m2 ° C / W) 1,5 * 1,5 em tamanho com orientação para o Norte. Q = 1 / 0,87 2,25 42 1 (15/100 + 1) = 125 W.

A perda de calor pelos tetos inclui a remoção de calor pelos tetos e pisos. Isso é feito principalmente para apartamentos onde o piso e o teto são lajes de concreto armado. No piso superior são contabilizadas apenas as perdas através do forro e, no primeiro piso, apenas através do forro da cave. Isso se deve ao fato de que em todos os apartamentos é considerada a mesma temperatura do ar e a transferência de calor de um apartamento para outro não é levada em consideração. Estudos recentes mostraram que grandes perdas de calor ocorrem por meio de junções não isoladas de lajes de piso com estruturas de fechamento.. imagem térmica

A definição de vazamento de calor pelo piso é a mesma que para a parede, mas a perda adicional de calor não é levada em consideração. O coeficiente α é tomado de forma diferente: α vn = 8,7 W / (m 2 K) α vn = 6 W / (m2 K), a diferença de temperatura também é tomada, porque no porão ou no sótão coberto a temperatura é medida dentro 4-6 ° C Não descreveremos o cálculo da resistência térmica do piso, pois ela é determinada pela mesma fórmula Rst = 1 / αv + Σ (δі / λі) + 1 / α. Vamos pegar um piso com resistência de 4,95 e tomar ar no sótão + 4 ° C, área do teto 3x4m, dentro de 22 ° C. Substituindo na fórmula e obtemos: Q = 1 / R · FΔt · n · β = 1 / 4,95 · 12 · 18 · 0,9 = 40 W.

Cálculo da perda de calor pelo piso no solo

É um pouco mais difícil do que sobrepor. As perdas de calor são calculadas por zona. Uma zona é chamada de faixa de piso de 2 m de largura, paralela à parede externa. A primeira zona está localizada diretamente ao lado da parede, onde ocorre a maior parte da perda de calor. Ele será seguido por uma segunda e outras zonas, até o centro do piso. Para cada zona, seu próprio coeficiente de transferência de calor é calculado. Para simplificar, o conceito de resistividade é introduzido: para a primeira zona R1 = 2,15 (m2 ° C / W), para a segunda R2 = 4,3 (m2 ° C / W), para a terceira R3 = 8,6 (m2 ° C / C)

Exemplo: Há uma sala em que o piso é no solo, o tamanho do piso é de 6×8 m. As temperaturas continuam as mesmas. Primeiro, vamos dividir o piso em zonas. Temos dois deles. Encontramos a área de cada zona. Temos 20 m2 para a primeira zona e 8 m2 para a segunda. Em seguida, definimos as resistências condicionais R1 = 2,15 (m2 ° C / W), R2 = 4,3 (m2 ° C / W), substituindo-o na fórmula: Q = (F1 / R1 + F2 / R2 + F3 / R3) ( tv – tvn) n = (20 / 2,15 + 8 / 4,3) 42 1 = 470 W.

Influência dos materiais de construção

A pedido da SanPin, a diferença máxima entre a temperatura do ar e a temperatura da parede deve ser de 4 ° C. Este indicador depende da resistência térmica do material..

Cada material tem seu próprio indicador de resistência térmica expresso em ° С m2 / W:

  • Alvenaria – 0,73
  • Madeira – 0,83
  • Laje de argila expandida – 0,58

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

No entanto, este não é o único indicador que afeta o calor na casa. Apesar de a resistência térmica de uma casa feita de bar ser quase igual à de uma alvenaria, ela retém o calor muito pior. Isso se deve ao fato de haver vãos entre as toras, que devem ser colocadas com isolamento. Na alvenaria, todos os vãos são fechados com argamassa de cimento, o que quase duplica a resistência térmica. A laje de argila expandida perde calor devido às costuras. Portanto, as perdas adicionais também devem ser levadas em consideração ao calcular as perdas de calor..

Características do quarto

Temperatura interna necessária ° C Área das instalações2 Altura das instalaçõesTotal comprimento das paredes externas (frias )Piso das instalaçõesInstalações de um andarInstalações de vários andares (primeiro andar) Instalações de vários andares (último andar) Tijolos, até 2) blocos de argila expandida ( pelo menos 120 * 120) com painéis sanduíche de isolamento, paredes de concreto padrão de metal isolado (pavilhão)

Fundamentação teórica do cálculo das perdas de calor

Para calcular as perdas de calor através das estruturas de fechamento das instalações, use a fórmula completa do SNiP 2.04.05-91 * “Aquecimento, ventilação e ar condicionado”:

Q = S × ((tv – tn) / R)

  • S é a área da sala, m2;
  • tv – temperatura interna, ° С;
  • tн – temperatura externa, ° С;
  • R – resistência térmica do material, (m2 × ° С) / W.

Para calcular a resistência térmica total das paredes, fatores de correção são aplicados adicionalmente:

Rtot = Rm + Rv + Rn

  • Rm é a resistência térmica do material, W / (m2 × ° С);
  • Rв – resistência térmica da superfície interna da parede, W / (m2 × ° С);
  • Rн – resistência térmica da superfície externa da parede, W / (m2 × ° С).

Por sua vez, os indicadores de resistência térmica são iguais:

Rm = L / λ

Rv = 1 / αv

Rн = 1 / αн

  • L é a espessura do material, m;
  • λ – condutividade térmica do material, W / (m × ° С)
  • αw é o coeficiente de transferência de calor da superfície interna da estrutura envolvente, W / (m2 × ° С);
  • αн – coeficiente de transferência de calor da superfície externa da estrutura envolvente, W / (m2 × ° С).

Todos os parâmetros são selecionados de acordo com SNiP II-3-79 * “Engenharia térmica de construção”.

As perdas de calor para paredes multicamadas são calculadas da mesma forma, exceto que o valor da resistência térmica total é adicionado para cada camada:

Rtot = Rv + R1 + R2 + .. + Rn

De forma diferente, são calculadas as perdas de calor por infiltração, a fórmula pode ser encontrada no SNiP 2.04.05-91 * “Aquecimento, ventilação e ar condicionado”:

Qi = 0,28 × Gi × c × (tv – tn) × k

  • Gi – consumo de ar, m3 / h;
  • c – capacidade de calor específico do ar, 1,006 kJ / (kg × ° С)
  • tv – temperatura interna, ° С;
  • tн – temperatura externa, ° С;
  • k – coeficiente de contabilização da influência do contrafluxo de calor nas estruturas (por padrão 0,8).

A taxa de fluxo de ar de exaustão Gi, que não é compensada pelo ar fornecido, é determinada da seguinte forma:

Gi = 3 × S

  • 3 – taxa de câmbio aérea para apartamentos residenciais, m3 / h (conforme SNiP 2.08.01-89 * “Edifícios residenciais”);
  • S – área da sala, m2

Física dos processos de engenharia térmica

Diferentes áreas da física têm muito em comum na descrição dos fenômenos que estudam. Assim é na engenharia de calor: os princípios que descrevem sistemas termodinâmicos ressoam claramente com os fundamentos do eletromagnetismo, hidrodinâmica e mecânica clássica. Afinal, estamos falando em descrever o mesmo mundo, então não é surpreendente que os modelos de processos físicos sejam caracterizados por algumas características comuns em muitas áreas de pesquisa..

A essência dos fenômenos térmicos é fácil de entender. A temperatura de um corpo ou o grau de seu aquecimento nada mais é do que uma medida da intensidade das vibrações das partículas elementares que o constituem. Obviamente, quando duas partículas colidem, aquela com o nível de energia mais alto irá transferir energia para a partícula de energia mais baixa, mas nunca vice-versa. Porém, esta não é a única forma de troca de energia, a transmissão também é possível por meio de quanta de radiação térmica. Nesse caso, o princípio básico é necessariamente preservado: um quantum emitido por um átomo menos aquecido não é capaz de transferir energia para uma partícula elementar mais quente. Ele simplesmente reflete e desaparece sem deixar vestígios ou transfere sua energia para outro átomo com menos energia..

A termodinâmica é boa porque os processos que ocorrem nela são absolutamente visuais e podem ser interpretados sob a forma de vários modelos. O principal é observar postulados básicos como a lei de transferência de energia e equilíbrio termodinâmico. Portanto, se sua ideia está em conformidade com essas regras, você pode entender facilmente a técnica de cálculos de engenharia de calor de e para.

O conceito de resistência à transferência de calor

A capacidade de um material de transferir calor é chamada de condutividade térmica. No caso geral, é sempre maior quanto maior for a densidade da substância e melhor será a sua estrutura adaptada para transferir oscilações cinéticas.

A quantidade inversamente proporcional à condutividade térmica é a resistência térmica. Para cada material, essa propriedade assume valores exclusivos dependendo da estrutura, forma e vários outros fatores. Por exemplo, a eficiência da transferência de calor na espessura dos materiais e na zona de seu contato com outros meios pode ser diferente, especialmente se houver pelo menos uma camada intermediária mínima de matéria em um estado agregado diferente entre os materiais. A resistência térmica é quantitativamente expressa como a diferença de temperatura dividida pela taxa de fluxo de calor:

Rt = (T2 – T1) / P

Onde:

  • Rt – resistência térmica da seção, K / W;
  • T2 – temperatura de início do trecho, K;
  • T1 é a temperatura do final da seção, K;
  • P – fluxo de calor, W.

No contexto do cálculo da perda de calor, a resistência térmica desempenha um papel decisivo. Qualquer estrutura envolvente pode ser representada como um obstáculo plano-paralelo ao caminho do fluxo de calor. Sua resistência térmica total consiste nas resistências de cada camada, enquanto todas as divisórias são somadas a uma estrutura espacial, que é, na verdade, um edifício.

Rt = l / (λ S)

Onde:

  • Rt – resistência térmica da seção do circuito, K / W;
  • l é o comprimento da seção do circuito de aquecimento, m;
  • λ – coeficiente de condutividade térmica do material, W / (m · K);
  • S – área da seção transversal do local, m2.

Fatores que afetam a perda de calor

Os processos térmicos se correlacionam bem com os elétricos: a diferença de temperatura atua no papel da tensão, o fluxo de calor pode ser considerado como a força da corrente, mas para resistência, você nem precisa inventar seu próprio termo. Além disso, o conceito de menor resistência, que aparece na engenharia de aquecimento como pontes frias, também é totalmente válido..

Se considerarmos um material arbitrário em seção, é muito fácil estabelecer o caminho do fluxo de calor nos níveis micro e macro. Como primeiro modelo, tomaremos uma parede de concreto, na qual, por necessidade tecnológica, através de fixações são feitas com hastes de aço de seção arbitrária. O aço conduz o calor um pouco melhor do que o concreto, então podemos distinguir três fluxos de calor principais:

  • através da espessura do concreto
  • através de hastes de aço
  • de barras de aço a concreto

O último modelo de fluxo de calor é o mais interessante. Como a barra de aço esquenta mais rápido, haverá uma diferença de temperatura entre os dois materiais mais próximos da parte externa da parede. Assim, o aço não apenas “bombeia” o calor para fora por si mesmo, mas também aumenta a condutividade térmica das massas adjacentes de concreto..

Em meios porosos, os processos térmicos ocorrem de maneira semelhante. Quase todos os materiais de construção consistem em uma teia ramificada de matéria sólida, cujo espaço é preenchido com ar. Assim, o principal condutor de calor é um material sólido e denso, mas devido à estrutura complexa, o caminho ao longo do qual o calor se propaga acaba sendo maior do que a seção transversal. Assim, o segundo fator que determina a resistência térmica é a heterogeneidade de cada camada e da envolvente do edifício como um todo..

O terceiro fator que afeta a condutividade térmica é o acúmulo de umidade nos poros. A água tem uma resistência térmica 20 a 25 vezes menor do que a do ar, portanto, se ela preencher os poros, a condutividade térmica geral do material se torna ainda maior do que se não houvesse nenhum poro. Quando a água congela, a situação fica ainda pior: a condutividade térmica pode aumentar até 80 vezes. A fonte de umidade geralmente é o ar ambiente e a precipitação. Nesse sentido, os três principais métodos para lidar com este fenômeno são a impermeabilização externa das paredes, o uso de proteção contra vapor e o cálculo do acúmulo de umidade, que é necessariamente realizado em paralelo com a previsão da perda de calor..

Valores de medição de perda de calor

As estruturas envolventes funcionam como uma barreira ao calor e não permitem que este escape livremente para o exterior. Este efeito é devido às propriedades de isolamento térmico dos produtos. A quantidade usada para medir as propriedades de isolamento térmico é chamada de resistência à transferência de calor. Esse indicador é responsável pela reflexão da diferença de temperatura quando a enésima quantidade de calor passa por uma seção de estruturas de cerca com área de 1 m 2. Então, vamos descobrir como calcular a perda de calor em casa.

As principais quantidades necessárias para calcular a perda de calor em casa incluem:

  • q é um valor que indica a quantidade de calor que sai da sala para o exterior através de 1 m 2 da estrutura da barreira. Medido em W / m2.
  • ∆T é a diferença entre as temperaturas interna e externa. Medido em graus (o C).
  • R – resistência à transferência de calor. Medido em ° С / W / m² ou ° С · m² / W.
  • S – construção ou área de superfície (usado conforme necessário).

Características de cálculo da perda de calor de uma casa de madeira

O cálculo da perda de calor em casa, cujas características devem ser levadas em consideração no cálculo, é realizado em várias etapas. O processo requer atenção e foco especiais. Você pode calcular a perda de calor em uma casa particular usando um esquema simples da seguinte forma:

  • Definir através das paredes.
  • Calculado através de estruturas de janela.
  • Através de portas.
  • Calcule por meio da sobreposição.
  • Calcule a perda de calor de uma casa de madeira através do revestimento do piso.
  • Some os valores obtidos anteriormente.
  • Considerando a resistência térmica e perda de energia por meio da ventilação: 10 a 360%.

Para os resultados dos pontos 1-5, a fórmula padrão para calcular a perda de calor de uma casa (de uma barra, tijolo, madeira) é usada.

Importante! A resistência ao calor para estruturas de janela é obtida do SNIP II-3-79.

Os diretórios de construção geralmente contêm informações de forma simplificada, ou seja, os resultados do cálculo da perda de calor de uma casa a partir de um bar são dados para diferentes tipos de paredes e pisos. Por exemplo, eles calculam a resistência a uma diferença de temperatura para quartos atípicos: quartos de canto e não-canto, edifícios de um e vários andares.

Materiais de construção e sua resistência à transferência de calor

Com base nesses parâmetros, os cálculos podem ser feitos com facilidade. Você pode encontrar os valores de resistência no livro de referência. Na construção, tijolos, estruturas feitas de madeira ou toras, espuma de concreto, piso de madeira e lajes de teto são os mais usados..

Valores de resistência à transferência de calor para:

  • parede de tijolo (espessura de 2 tijolos) – 0,4;
  • estrutura de log (200 mm de espessura) – 0,81;
  • casas de toras (200 mm de diâmetro) – 0,45;
  • concreto espumoso (espessura 300 mm) – 0,71;
  • piso de madeira – 1,86;
  • sobreposição de teto – 1,44.

Com base nas informações fornecidas acima, podemos concluir que apenas dois valores são necessários para o cálculo correto da perda de calor: o indicador de diferença de temperatura e o nível de resistência à transferência de calor. Por exemplo, uma casa é feita de madeira (toras) com 200 mm de espessura. Então a resistência é igual a 0,45 ° C · m2 / W. Conhecendo esses dados, você pode calcular a porcentagem de perda de calor. Para isso, é realizada uma operação de divisão: 50 / 0,45 = 111,11 W / m2.

O cálculo da perda de calor por área é executado da seguinte forma: a perda de calor é multiplicada por 100 (111,11 * 100 = 11111 W). Levando em consideração a decodificação do valor (1 W = 3600), o número resultante é multiplicado por 3600 J / hora: 11111 * 3600 = 39,999 MJ / hora. Depois de realizar essas operações matemáticas simples, qualquer proprietário pode descobrir sobre a perda de calor de sua casa em uma hora..

Esquemas de cálculo diferenciados

A maneira mais simples de estabelecer a quantidade de perda de calor em um edifício é somar os valores do fluxo de calor através das estruturas que o constituem. Esta técnica leva plenamente em consideração a diferença na estrutura dos vários materiais, bem como as especificidades do fluxo de calor através deles e nos nós do pilar de um plano para outro. Essa abordagem dicotômica simplifica muito a tarefa, porque diferentes estruturas de fechamento podem diferir significativamente no projeto dos sistemas de proteção térmica. Assim, em um estudo separado, é mais fácil determinar a quantidade de perda de calor, porque para isso, vários métodos de cálculo são fornecidos:

  • Para paredes, os vazamentos de calor são quantitativamente iguais à área total multiplicada pela razão entre a diferença de temperatura e a resistência térmica. Neste caso, a orientação das paredes em relação aos pontos cardeais deve ser levada em consideração para levar em consideração o seu aquecimento durante o dia, bem como a capacidade de sopro das estruturas construtivas..
  • Para os pisos, a técnica é a mesma, mas leva em consideração a presença de um sótão e seu modo de funcionamento. Além disso, a temperatura ambiente é considerada como um valor 3-5 ° C superior, a umidade calculada também é aumentada em 5-10%.
  • A perda de calor pelo piso é calculada zonalmente, descrevendo as correias ao longo do perímetro do edifício. Isso se deve ao fato de que a temperatura do solo sob o piso é mais alta próximo ao centro do edifício em comparação com a parte de fundação..
  • O fluxo de calor através da vidraça é determinado pelos dados do passaporte das janelas, você também precisa levar em consideração o tipo de encosto das janelas nas paredes e a profundidade das encostas.

Q = S (ΔT / Rt)

Onde:

  • Q – perda de calor, W;
  • S – área da parede, m2;
  • ΔT é a diferença entre as temperaturas dentro e fora da sala, ° С;
  • Rt – resistência à transferência de calor, m2 ° С / W.

Exemplo de cálculo

Antes de passar para o exemplo de demonstração, vamos responder à última pergunta: como calcular corretamente a resistência térmica integral de estruturas multicamadas complexas? Isso, é claro, pode ser feito manualmente, uma vez que não existem tantos tipos de bases de suporte de carga e sistemas de isolamento usados ​​na construção moderna. No entanto, é bastante difícil levar em conta a presença de acabamentos decorativos, gesso interior e fachada, bem como a influência de todos os transitórios e outros fatores, é melhor usar cálculos automatizados. Um dos melhores recursos de rede para essas tarefas é smartcalc.ru, que adicionalmente desenha um diagrama de mudança do ponto de orvalho dependendo das condições climáticas..

Por exemplo, tomemos uma construção arbitrária, após estudar a descrição da qual o leitor poderá julgar o conjunto de dados iniciais necessários para o cálculo. Trata-se de uma casa térrea de formato retangular regular com dimensões de 8,5 x 10 me pé-direito de 3,1 m, localizada na região de Leningrado. A casa tem um piso não isolado no solo com tábuas em toras com um vão de ar, a altura do piso é 0,15 m mais alta do que a marca de planejamento do terreno no local. Material da parede – monólito de escória de 42 cm de espessura com gesso interno cimento-cal até 30 mm de espessura e externo gesso escória-cimento tipo “pelame” de até 50 mm de espessura. A área total de envidraçamento é de 9,5 m2, sendo utilizado como janela uma unidade de vidro duplo em perfil economizador com uma resistência térmica média de 0,32 m2 ° C / W. A sobreposição é feita sobre vigas de madeira: o fundo é rebocado sobre telhas, preenchido com escória de alto-forno e coberto com uma mesa de barro na parte superior, acima do teto há um sótão tipo frio. A tarefa de calcular a perda de calor é a formação de um sistema de proteção térmica da parede.

Piso

O primeiro passo é determinar a perda de calor pelo piso. Como sua participação na vazão total de calor é a menor, e também devido a um grande número de variáveis ​​(densidade e tipo de solo, profundidade de congelamento, maciez da fundação, etc.), o cálculo da perda de calor é realizado de acordo com para um método simplificado usando a resistência de transferência de calor reduzida. Ao longo do perímetro do edifício, partindo da linha de contacto com a superfície terrestre, são descritas quatro zonas – faixas circundantes de 2 metros de largura. Para cada uma das zonas, seu próprio valor da resistência de transferência de calor reduzida é considerado. No nosso caso, são três zonas com área de 74, 26 e 1 m2. Não se confunda com a soma total das áreas das zonas, que é mais do que a área do edifício por 16 m2, a razão para isso é o duplo recálculo das faixas de intersecção da primeira zona nos cantos, onde a perda de calor é muito maior em comparação com as seções ao longo das paredes. Aplicando os valores de resistência à transferência de calor em 2,1, 4,3 e 8,6 m2 ° C / W para as zonas um a terceiro, determinamos o fluxo de calor através de cada zona: 1,23, 0,21 e 0,05 kW, respectivamente.

Paredes

Usando os dados do terreno, bem como os materiais e a espessura das camadas que formam as paredes, no serviço smartcalc.ru acima mencionado, você precisa preencher os campos apropriados. De acordo com os resultados do cálculo, a resistência à transferência de calor resulta ser igual a 1,13 m2 · ° C / W, e o fluxo de calor através da parede é de 18,48 W por metro quadrado. Com uma área total das paredes (excluindo vidros) de 105,2 m2, a perda total de calor pelas paredes é de 1,95 kW / h. Neste caso, a perda de calor pelas janelas será de 1,05 kW.

Sobreposição e telhado

O cálculo da perda de calor pelo piso do sótão também pode ser executado na calculadora online, selecionando o tipo de estrutura de fechamento desejada. Como resultado, a resistência do piso à transferência de calor é de 0,66 m2 ° C / W, e a perda de calor é de 31,6 W por metro quadrado, ou seja, 2,7 kW de toda a área da estrutura de fechamento.

A perda total de calor total de acordo com os cálculos é de 7,2 kWh. Com estruturas de construção de qualidade suficientemente baixa, este indicador é obviamente muito inferior ao real. Na verdade, tal cálculo é idealizado, não leva em consideração coeficientes especiais, fluxo de ar, componente de convecção da transferência de calor, perdas por ventilação e portas de entrada. Na verdade, devido à instalação de janelas de baixa qualidade, falta de proteção no contraforte do telhado para o Mauerlat e impermeabilização das paredes de fundação, as perdas reais de calor podem ser 2 ou até 3 vezes maiores do que as calculadas. No entanto, mesmo os estudos básicos de engenharia térmica ajudam a determinar se as estruturas de uma casa em construção atenderão aos padrões sanitários, pelo menos na primeira aproximação..

Variedades de perda de calor

Os autores de muitos artigos reduzem o cálculo da perda de calor a uma ação simples: propõe-se multiplicar a área da sala aquecida por 100 W. A única condição apresentada refere-se à altura do teto – deve ser 2,5 m (para outros valores, propõe-se inserir um fator de correção).

Na verdade, esse cálculo é tão aproximado que os números obtidos com sua ajuda podem ser comparados com segurança a “tirados do teto”. Na verdade, o valor específico da perda de calor é influenciado por uma série de fatores: o material das estruturas de fechamento, a temperatura externa, a área e o tipo de envidraçamento, a taxa de troca de ar, etc..

como o calor vai embora

Além disso, mesmo para casas com diferentes áreas aquecidas, todas as outras coisas sendo iguais, seu valor será diferente: em uma casa pequena – mais, em uma grande – menos. É assim que a lei do cubo quadrado se manifesta.

Portanto, é extremamente importante para o proprietário da casa dominar um método mais preciso para determinar a perda de calor. Tal habilidade permitirá não apenas selecionar equipamentos de aquecimento com potência ótima, mas também avaliar, por exemplo, o efeito econômico do isolamento. Em particular, será possível entender se a vida útil do isolador de calor excederá o período de recuperação..

A primeira coisa que o executor precisa fazer é decompor a perda total de calor em três componentes:

  • perdas por meio de estruturas de fechamento;
  • devido ao funcionamento do sistema de ventilação;
  • associado ao lançamento de água aquecida no esgoto.

Perda de calor através das paredes

+

Vista da fachada Padrão Sem espaço de ar ventilado Com espaço de ar ventilado Fachada com entreferro ventilado –

isto é, por exemplo, revestimento lateral. A lacuna de ar entre as camadas de tijolos, que não se comunica com o ar externo, não se aplica a ventilados.Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Área da parede externa, m2 Nenhuma área de janelas e portas.Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado
Primeira camada
Material da primeira camada As paredes são feitas de camadas – por exemplo, bloco de espuma, poliestireno, drywall, gesso. Normalmente, é suficiente considerar apenas as duas camadas mais quentes e mais grossas, por exemplo, alvenaria e espuma. A ordem das camadas não importa.Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado
Espessura da primeira camada, m
Por exemplo: 0,7 m

Segunda camada

Perda de calor através de estruturas envolventes

eficiência energética em casa

Para cada material que faz parte das estruturas envolventes, no livro de referência ou no passaporte fornecido pelo fabricante, encontramos o valor do coeficiente de condutividade térmica Kt (unidade de medida – W / m * grau).

Para cada camada das estruturas envolventes, determinamos a resistência térmica pela fórmula: R = S / Kt, onde S é a espessura desta camada, m.

Para estruturas multicamadas, as resistências de todas as camadas devem ser adicionadas.

Determine a perda de calor para cada estrutura pela fórmula Q = (A / R) * dT,

Onde:

  • A é a área da estrutura envolvente, sq. m;
  • dT – a diferença entre as temperaturas externas e internas.
  • dT deve ser determinado para os cinco dias mais frios.

Perda de calor através da ventilação

ventilação em casa

Para esta parte do cálculo, você precisa saber a taxa de câmbio do ar.

Em edifícios residenciais erguidos de acordo com os padrões domésticos (as paredes são permeáveis ​​ao vapor), é igual a um, ou seja, todo o volume de ar da sala deve ser atualizado em uma hora.

Em casas construídas de acordo com a tecnologia européia (norma DIN), nas quais as paredes são cobertas com barreira de vapor por dentro, a taxa de troca de ar deve ser aumentada para 2. Ou seja, em uma hora, o ar da sala deve ser renovado duas vezes..

A perda de calor através da ventilação é determinada pela fórmula:

Qw = (V * Kw / 3600) * p * s * dT,

Onde

  • V é o volume da sala, metros cúbicos. m;
  • Кв – taxa de câmbio aérea;
  • Р – densidade do ar, tomada igual a 1,2047 kg / cu. m;
  • С – capacidade térmica específica do ar, tomada igual a 1005 J / kg * С.

O cálculo acima permite determinar a potência que deve ter o gerador de calor do sistema de aquecimento. Se for muito alto, você pode fazer o seguinte:

abastecimento em casa particular

  • diminuir os requisitos de nível de conforto, ou seja, definir a temperatura desejada no período mais frio na marca mínima, digamos, 18 graus;
  • para o período de clima frio severo, reduza a frequência da troca de ar: a capacidade mínima de ventilação permitida é de 7 metros cúbicos. m / h para cada habitante da casa;
  • providenciar a organização do abastecimento e exaustão com recuperador.

Note que o recuperador é útil não só no inverno, mas também no verão: no calor, permite poupar o frio produzido pelo ar condicionado, embora não funcione tão eficazmente nesta altura como no frio..

É mais correto realizar o zoneamento ao projetar uma casa, ou seja, atribuir sua própria temperatura para cada cômodo com base no conforto necessário. Por exemplo, em um berçário ou quarto de uma pessoa idosa, uma temperatura de cerca de 25 graus deve ser garantida, enquanto 22 graus serão suficientes para uma sala de estar. No patamar ou em uma sala onde os residentes raramente aparecem ou onde há fontes de calor, a temperatura projetada pode geralmente ser limitada a 18 graus.

Obviamente, os números obtidos neste cálculo são relevantes apenas para um período muito curto – o período de cinco dias mais frio. Para determinar o consumo total de energia para a estação fria, o parâmetro dT deve ser calculado levando em consideração não o mais baixo, mas a temperatura média. Então você precisa fazer o seguinte:

W = ((Q + Qv) * 24 * N) / 1000,

Onde:

  • W é a quantidade de energia necessária para repor as perdas de calor por meio de estruturas de fechamento e ventilação, kW * h;
  • N é o número de dias na estação de aquecimento.

No entanto, este cálculo será incompleto se as perdas de calor para o sistema de esgoto não forem levadas em consideração..

Perda de calor devido ao telhado ou teto

A perda de calor para o teto e telhado é calculada usando a mesma fórmula que para as paredes. O ar quente sobe, portanto, para não aquecer a rua, deve-se levar a sério o isolamento do telhado durante a construção. O principal parâmetro de perda de calor aqui será o desnível das juntas. Muito dependerá também da escolha do material isolante. Assim, por exemplo, o uso de ecowool pressupõe a ausência de umidade. E, como você sabe, junto com o ar quente sobe o vapor, que, ao esfriar, vai se condensar, se depositar no isolamento, substituindo o ar e diminuir a resistência térmica do isolamento..

Perda de calor pelo esgoto

perda de calor medida

Para receber procedimentos de higiene e lavar louça, os moradores da casa aquecem a água e o calor gerado vai para a tubulação de esgoto.

Mas nesta parte do cálculo, deve-se levar em consideração não só o aquecimento direto da água, mas também o indireto – o calor é retirado pela água da cisterna e pelo sifão do vaso sanitário, que também é despejado no esgoto.

Com base nisso, a temperatura média de aquecimento da água é de apenas 30 graus. Calculamos a perda de calor pelo esgoto usando a seguinte fórmula:

Qk = (Vw * T * p * s * dT) / 3 600 000,

Onde:

  • Vв – volume mensal de consumo de água sem divisão em quente e frio, metros cúbicos. m / mês;
  • P é a densidade da água, tomamos p = 1000 kg / cu. m;
  • C é a capacidade térmica da água, tomamos c = 4183 J / kg * C;
  • dT é a diferença de temperatura. Considerando que a água na enseada no inverno tem uma temperatura de cerca de +7 graus, e concordamos em considerar a temperatura média da água aquecida igual a 30 graus, devemos tomar dT = 23 graus.
  • 3.600.000 – o número de joules (J) em 1 kW * h.

Perda de calor através do telhado e tetos

Como você sabe, o ar quente sempre sobe para o topo, por isso aquece o telhado não isolado da casa e os pisos, pelos quais 25% do nosso calor está vazando..

Para isolar o telhado de uma casa e reduzir a perda de calor ao mínimo, é necessário usar um isolamento para o telhado com uma espessura total de 200 mm a 400 mm. A tecnologia de isolamento do telhado da casa pode ser vista ampliando a imagem à direita.

Sistemas de ventilação

Os próprios sistemas de ventilação são projetados para se comunicar com o ambiente externo. No entanto, se instalados corretamente, eles não apenas não reduzirão a perda de calor, mas também ajudarão a manter a casa aquecida. A principal tarefa do exaustor é remover o excesso de vapor do ambiente. No entanto, com uma grande entrada de ar pelo ventilador, pode ocorrer perda de calor perceptível..

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Para evitá-los, você deve escolher ventiladores com válvula de retenção. As lâminas da válvula cobrem a ventilação de ar quando o ventilador não está funcionando e evitam que o calor escape para a ventilação de ar.

Medição de indicadores de ventilação

Outro componente importante do cálculo da perda de calor de uma sala é a quantidade de energia consumida para aquecer o ar de ventilação. Pode representar até 30% das perdas totais, portanto deve ser calculado e adicionado ao resultado dos cálculos principais. A fórmula para tal cálculo é tirada de um livro de física para determinar a capacidade térmica do ar: Q ar. = c * m * (tv – tн).

ventilação

A energia consumida para aquecer o ar de ventilação é calculada pela fórmula

Aqui está uma análise dos principais indicadores:

  • Q ar. – a quantidade de energia gasta no aquecimento do ar é medida em watts;
  • tv – a temperatura interna média é medida em graus Celsius;
  • tн – a temperatura externa mais baixa é medida em graus;
  • c – a capacidade térmica do ar é 0,28 W / (kg ° С);
  • m é a massa de ar que entra na sala pelo lado de fora, medida em kg.

Para um cálculo mais preciso da massa do ar que entra, eles usam uma fórmula simples: multiplique o volume de todas as salas calculadas pela densidade do ar. O volume é calculado de acordo com dados internos, multiplicando o comprimento, largura e altura das salas, e depois somando todos os volumes em um único. O valor da densidade do ar encontra-se em uma tabela especial, onde é indicado em função da temperatura. A temperatura externa, que é a mais baixa para a área, é considerada a temperatura inicial..

Para determinar o resultado final, some os valores totais das duas fórmulas básicas. O resultado obtido será o indicador mais preciso da perda de calor do edifício..

Aquecedor

Outro ponto que afeta a perda de calor é o funcionamento do próprio sistema de aquecimento. Para evitar que o radiador aqueça a rua atrás dele, vale a pena instalar uma tela reflexiva feita de material especial.

Antes do início de uma nova estação de aquecimento, você precisa purgar o ar do sistema, o que ajudará a manter as conexões em bom estado de funcionamento. Também é necessário lavar o sistema várias vezes para remover possíveis bloqueios..

O funcionamento normal do sistema de aquecimento garante condições de temperatura confortáveis ​​na sala.

Assim, o cálculo da perda de calor ajuda a reduzir os custos de aquecimento. Os principais parâmetros que afetam as perdas de calor são a escolha dos materiais isolantes, a área da divisão, a diferença de temperatura entre a divisão e o ambiente, a presença de bolsas de ar, bem como a saúde do sistema de aquecimento e ventilação..

Um exemplo ilustrativo de cálculos

Para determinar a perda de calor, o valor é calculado para cada ambiente separadamente e, em seguida, são adicionados. Aqui está um fluxograma para uma sala:

  1. Calcule a área de uma janela ou janelas na parede norte.
  2. Calcule a área da parede norte. Para fazer isso, multiplique sua altura externa por sua largura. A largura é determinada para o meio da parede adjacente ou para o seu final, se for extrema. Subtraia desta área a área das janelas localizadas na parede.

    Como calcular a perda de calor

    Para calcular a perda de calor, primeiro calcule o valor para cada cômodo e, em seguida, some os indicadores

  3. Calcule a resistência térmica de cada janela.
  4. Calcule as leituras de resistência térmica para a parede. Para fazer isso, calcule as leituras para cada camada da estrutura e, em seguida, adicione-as.
  5. Substitua todos os dados na fórmula para calcular a perda de calor da parede. Adicione o coeficiente para o lado norte da tabela de perda adicional de calor.
  6. Eles também calculam a perda de calor das janelas nesta parede..
  7. Calcule a perda de calor das paredes restantes da mesma forma. Nas paredes internas, as leituras de temperatura interna e externa são geralmente as mesmas. A temperatura externa é obtida da leitura atrás da parede..
  8. Calcule a perda de calor do teto. É levado em consideração que a temperatura interna no sótão pode diferir da temperatura externa, portanto, os valores de temperatura atrás do teto são considerados para a fórmula de cálculo.

    Exemplo de cálculo da perda de calor

    O conforto e o aconchego da casa dependem de cálculos corretos.

  9. A perda de calor pelo chão da sala é calculada de acordo com o mesmo princípio..
  10. Some todos os dados e obtenha o consumo de energia através das cercas.
  11. Calcule o volume de uma sala multiplicando sua altura, comprimento e largura.
  12. Calcule o consumo de energia para aquecer o ar de ventilação, substituindo os dados na fórmula.
  13. Some a energia gasta em cercas e ventilação. Obtenha o resultado final.
  14. De acordo com o mesmo esquema, todas as salas e instalações do edifício são calculadas e a soma total de todos os indicadores é encontrada. O valor resultante será a medida mais precisa da perda de calor de toda a casa..

Alguém não gosta de mexer com números, mas o futuro conforto da casa pode depender deles. Se o sistema de aquecimento construído for menos potente do que a perda de calor do edifício, essa casa está condenada a congelar. Quase ninguém quer viver onde está sempre frio.

Um exemplo de cálculo da perda de calor em casa

calor na casa

Vamos calcular a perda de calor de um edifício de 2 andares com 7 m de altura, medindo 10×10 m na planta.

As paredes têm 500 mm de espessura e são construídas em cerâmica quente (Kt = 0,16 W / m * C), externamente são isoladas com lã mineral de 50 mm de espessura (Kt = 0,04 W / m * C).

A casa possui 16 montras com área de 2,5 m2. m.

A temperatura externa nos cinco dias mais frios é de -25 graus.

Temperatura externa média para o período de aquecimento – (-5) graus.

Dentro da casa, é necessário garantir uma temperatura de +23 graus.

Consumo de água – 15 metros cúbicos m / mês.

Duração do período de aquecimento – 6 meses.

Determine a perda de calor através de estruturas envolventes (por exemplo, considere apenas paredes)

calor atravessa a parede

Resistência térmica:

  • material principal: R1 = 0,5 / 0,16 = 3,125 sq. m * C / W;
  • isolamento: R2 = 0,05 / 0,04 = 1,25 sq. m * C / W.

O mesmo para a parede como um todo: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 sq. m * C / W.

Determine a área das paredes: A = 10 x 4 x 7 – 16 x 2,5 = 240 sq. m.

A perda de calor pelas paredes será:

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

As perdas de calor através do telhado, piso, fundação, janelas e porta de entrada são calculadas de forma semelhante, após o que todos os valores obtidos são somados. Os fabricantes costumam indicar a resistência térmica de portas e janelas no passaporte do produto..

Observe que no cálculo da perda de calor pelo piso e fundação (se houver embasamento), a diferença de temperatura dT será bem menor, pois no cálculo a temperatura é levada em consideração não do ar, mas do solo, que é muito mais quente no inverno..

Estimativa do volume total de consumo de energia

Para estimar o volume total de consumo de energia durante o período de aquecimento, é necessário recalcular a perda de calor pela ventilação e estruturas de fechamento, levando em consideração a temperatura média, ou seja, dT não será 48, mas apenas 28 graus.

Então, as perdas médias de energia através das paredes serão:

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

Suponha que 800 W adicionais sejam perdidos através do telhado, piso, janelas e portas, então a perda média total de calor através das estruturas de fechamento será Q = 1536 + 800 = 2336 W.

A potência média de perda de calor por meio da ventilação será:

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

Então, para todo o período, você terá que gastar com aquecimento:

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

A este valor, é necessário somar 2405 kWh de perdas no esgoto, de forma que o consumo total de energia para o período de aquecimento seja de 41616 kWh.

Se apenas o gás for usado como portador de energia, a partir de 1 metro cúbico. m dos quais é possível obter 9,45 kW * h de calor, então serão necessários 41616 / 9,45 = 4.404 metros cúbicos. m.

Fórmulas básicas

A seguinte fórmula é usada para o cálculo:

Qfrom = a * V * qot * (tv – tnr) * (1 + Kir) * 10-6 Gcal / hora

  • a – um fator de correção que leva em consideração a diferença entre a temperatura do ar fora (da rua) de uma determinada área e uma temperatura de -30 ° C, para a qual está indicada a característica qfrom;
  • V é o volume do edifício ao longo do perímetro externo;
  • qot é a característica específica da sala aquecida, indicada a uma temperatura exterior de -30 ° C;
  • tв – temperatura do ar interno;
  • tнр é a temperatura fora de um local específico (área) em que o edifício está localizado;
  • Kir – o coeficiente de infiltração, determinado pela térmica, pressão do vento.

A partir dos componentes da fórmula acima, o número de dados iniciais inclui o volume da sala, o fator de correção, as características específicas do edifício, as temperaturas calculadas devem ser retiradas da documentação, e o coeficiente de infiltração deve ser calculado usando o Fórmula:

273 + tнр

Ciro = 10-2 √ [2gL (1 – ————-) + wp2]

273 + tv

g – aceleração de queda livre da terra (9,8 m / s2);

L é a altura do edifício;

wp – a velocidade do vento do período de aquecimento devido a determinada região.

Fórmulas básicas

Para obter um resultado mais ou menos preciso, é necessário realizar cálculos de acordo com todas as regras, um método simplificado (100 W de calor por 1 m2 de área) não funcionará aqui. A perda total de calor pelo edifício durante a estação fria consiste em 2 partes:

  • perda de calor através de estruturas envolventes;
  • perdas de energia usadas para aquecer o ar de ventilação.

A fórmula básica para calcular o consumo de energia térmica através de cercas externas é a seguinte:

Q = 1 / R x (tv – tn) x S x (1+ ∑β). Aqui:

  • Q é a quantidade de calor perdida por uma estrutura de um tipo, W;
  • R – resistência térmica do material de construção, m² ° С / W;
  • S é a área da cerca externa, m²;
  • tv – temperatura interna do ar, ° С;
  • tн – a temperatura ambiente mais baixa, ° С;
  • β – perda adicional de calor, dependendo da orientação do edifício.

A resistência térmica das paredes ou telhado de um edifício é determinada com base nas propriedades do material de que são feitos e na espessura da estrutura. Para isso, a fórmula R = δ / λ é usada, onde:

  • λ – valor de referência da condutividade térmica do material da parede, W / (m ° C);
  • δ – espessura de uma camada deste material, m.

Se a parede for construída com 2 materiais (por exemplo, um tijolo com isolamento de lã mineral), a resistência térmica é calculada para cada um deles e os resultados são somados. A temperatura externa é selecionada de acordo com os documentos regulamentares e observações pessoais, a temperatura interna é selecionada conforme necessário. As perdas de calor adicionais são coeficientes determinados pelas normas:

  1. Quando a parede ou parte do telhado é virada para o norte, nordeste ou noroeste, então β = 0,1.
  2. Se a estrutura estiver voltada para sudeste ou oeste, β = 0,05.
  3. β = 0 quando a cerca externa está voltada para o sul ou sudoeste.

Ordem de cálculo

Para levar em conta todo o calor que sai da casa, é necessário calcular a perda de calor do ambiente, cada um separadamente. Para isso, são feitas medições de todas as cercas adjacentes ao ambiente: paredes, janelas, tetos, pisos e portas..

Um ponto importante: as medições devem ser feitas do lado de fora, capturando os cantos da estrutura, caso contrário o cálculo da perda de calor da casa dará um consumo de calor subestimado.

As janelas e portas são medidas pela abertura que preenchem.

Com base nos resultados das medições, a área de cada estrutura é calculada e substituída na primeira fórmula (S, m²). O valor R obtido pela divisão da espessura da cerca pelo coeficiente de condutividade térmica do material de construção também é inserido ali. No caso de janelas novas de metal-plástico, o valor de R será informado pelo representante do instalador.

A título de exemplo, vale a pena calcular a perda de calor pelas paredes envolventes feitas de tijolos de 25 cm de espessura, com área de 5 m² e temperatura ambiente de -25 ° C. Presume-se que a temperatura interna será de + 20 ° С, e o plano da estrutura está voltado para o norte (β = 0,1). Primeiro, você precisa tirar da literatura de referência a condutividade térmica do tijolo (λ), é igual a 0,44 W / (m ° C). Então, usando a segunda fórmula, a resistência à transferência de calor de uma parede de tijolo de 0,25 m é calculada:

R = 0,25 / 0,44 = 0,57 m2 ° C / W

Para determinar a perda de calor de uma sala com esta parede, todos os dados iniciais devem ser substituídos na primeira fórmula:

Q = 1 / 0,57 x (20 – (-25)) x 5 x (1 + 0,1) = 434 W = 4,3 kW

Se houver janela na sala, depois de calcular a área, a perda de calor pela abertura translúcida deve ser determinada da mesma forma. As mesmas etapas são repetidas para pisos, telhado e porta da frente. No final, todos os resultados são somados, após o qual você pode passar para a próxima sala.

Medição de calor para aquecimento de ar

Ao calcular a perda de calor de um edifício, é importante levar em consideração a quantidade de energia térmica consumida pelo sistema de aquecimento para aquecer o ar de ventilação. A parcela dessa energia chega a 30% das perdas totais, por isso é inaceitável ignorá-la. Você pode calcular a perda de calor da ventilação em casa através da capacidade de calor do ar usando a fórmula popular do curso de física:

Qair = cm (tв – tн). Iniciar:

  • Qair – calor consumido pelo sistema de aquecimento para aquecimento do ar insuflado, W;
  • tв e tн – o mesmo que na primeira fórmula, ° С;
  • m é a vazão mássica do ar que entra na casa pelo lado de fora, kg;
  • c – capacidade térmica da mistura de ar, igual a 0,28 W / (kg ° C).

Aqui, todos os valores são conhecidos, exceto para a taxa de fluxo de massa de ar para ventilação de instalações. Para não complicar sua tarefa, você deve concordar com a condição de que o ar ambiente seja renovado em toda a casa uma vez por hora. Em seguida, o fluxo volumétrico de ar pode ser facilmente calculado adicionando os volumes de todas as salas e, em seguida, você precisa convertê-lo em massa através da densidade. Uma vez que a densidade da mistura de ar muda dependendo de sua temperatura, você precisa obter um valor adequado da tabela:

Temperatura da mistura de ar, ºС – 25 – vinte – 15 – dez – 5 0 + 5 + dez
Densidade, kg / m3 1.422 1.394 1.367 1.341 1.316 1.290 1.269 1.247

Exemplo. É necessário calcular as perdas de calor de ventilação do edifício, que recebe 500 m³ por hora a uma temperatura de -25 ° C, no seu interior é mantido a + 20 ° C. Primeiro, a taxa de fluxo de massa é determinada:

m = 500 x 1,422 = 711 kg / h

O aquecimento dessa massa de ar em 45 ° C exigirá a quantidade de calor:

Qair = 0,28 x 711 x 45 = 8957 W, que é aproximadamente igual a 9 kW.

No final dos cálculos, os resultados das perdas de calor pelas vedações exteriores são somados às perdas de calor da ventilação, que dão a carga térmica total no sistema de aquecimento do edifício..

Os métodos de cálculo apresentados podem ser simplificados se as fórmulas forem inseridas no Excel na forma de tabelas com dados, isso irá acelerar significativamente o cálculo.

Dados iniciais. Cálculos preliminares

Vamos considerar o cálculo da perda de calor usando o exemplo de um prédio administrativo na cidade de Omsk. A altura do prédio é de 9 metros. O volume do edifício ao longo do perímetro externo é de 8560 metros cúbicos.

Na Tabela 3.1 – Parâmetros climáticos da estação fria (D4) oposta à cidade correspondente encontramos a 5ª coluna, a temperatura do ar do período de cinco dias mais frio. Para Omsk, este indicador é – 37оС.

Na 20ª coluna da mesma tabela, encontramos a velocidade do vento desta cidade. Este indicador é de 2,8 m / s..

Na cláusula 1.2 (D1) encontramos a Tabela 2, o fator de correção a para instalações residenciais. A tabela mostra os coeficientes de temperatura em etapas de 5 graus, respectivamente, existem dados de temperatura – 35 ° C (coeficiente 0,95), – 40 ° C (coeficiente 0,9). Calculamos por interpolação o coeficiente de nossa temperatura – 37 ° C, obtemos – 0,93.

Além disso, na cláusula 3 (D3), encontramos a Classificação das premissas e determinamos a categoria das premissas analisadas. Por se tratar de um edifício administrativo, é atribuída a categoria 3c (espaço para um grande número de pessoas sem agasalhos em pé).

Tabela 3 (E3) Valores admissíveis e suficientes de umidade do ar, força do vento, regime de temperatura das instalações civis – encontramos o indicador de Temperatura (ótimo) para o nosso tipo de edifício (3c). O indicador é de 18-20 graus. Nós escolhemos a menor borda de 18оС.

Tabela 4 (D1) Índice de calor específico de edifícios culturais, educacionais, administrativos, médicos – encontramos o coeficiente correspondente com base no volume do edifício. Este caso é de até 10.000 m3. O coeficiente é 0,38.

Todos os dados preparados:

g – 9,8 m / s2;

L – 9 m;

wp – 2,8 m / s;

a –0,93;

V – 8560 m3;

qde – 0,38;

tv – 18оС;

tнр – ​​- 37оС;

Cyrus – precisa ser calculado.

Então você pode simplesmente substituir os números da fórmula.

Cálculo final

Primeiro, calculamos o coeficiente de infiltração:

273 + (-37)

Ciro = 10-2 √ [2 * 9,8 * 9 (1 – —————) + 2,82] = 0,4

273 + 18

Qot = 0,93 * 8560 * 0,38 * (18 – (-37)) * (1 + 0,4) * 10-6 Gcal / hora = 232933 * 10-6 Gcal / hora = 0,232933 Gcal / hora

Para mais compreensão, assista a este vídeo:

Cálculo agregado

O método para calcular com precisão a perda de calor é descrito acima, mas nem todo mundo usa essa fórmula, muitas vezes as pessoas comuns se contentam com dados médios já calculados para uma sala com uma altura de teto de até 3 metros. Um cálculo ampliado é feito com base no valor de 100 W / 1 metro quadrado da sala. Assim, uma casa com área de 100 m2 deve ser dotada de sistema de aquecimento com capacidade aproximada de 10.000 W.

Esses cálculos são razoavelmente médios. Considerando que em nosso país existe uma grande variabilidade de zonas climáticas, não é apropriado fazer tal cálculo. Com energia insuficiente, a casa não aquece bem o suficiente e, com energia em excesso, recursos serão desperdiçados.

Cálculo das perdas de calor no Excel

O próprio processo de calcular a perda de calor em casa leva muito tempo, por isso criamos para nós um modelo em Excel, com o qual fazemos os cálculos. Decidimos compartilhar com você e usá-lo clicando no link. Aqui vamos escrever as instruções de uso..

Passo 1

Você precisa preencher os dados iniciais: o número da sala (se necessário), seu nome e temperatura interna, o nome das estruturas de fechamento e sua orientação, as dimensões das estruturas. Você verá que o quadrado conta a si mesmo. Se você deseja subtrair a área da janela das paredes, é necessário corrigir as fórmulas, pois não sabemos onde suas janelas serão escritas. A área está sendo tirada de nós. Você também precisa preencher o coeficiente de transferência de calor 1 / R, a diferença de temperatura e o fator de correção. Infelizmente, eles são preenchidos manualmente. No exemplo, temos um estudo com três paredes externas, uma parede com duas janelas, a outra sem janelas e a terceira com uma janela. A construção da parede será como no exemplo onde calculamos R, coma k = 1 / R = 1 / 2,64 = 0,38. Deixe o chão estar no chão e divida-o em zonas, temos duas delas e contamos as perdas para duas zonas, então k1 = 1 / 2,15 = 0,47, k2 = 1 / 4,3 = 0,23. Suponha que as janelas economizem energia Ro = 0,87 (m2 ° C / W), então k = 1 / 0,87 = 1,14.

Inserindo dados no Excel

A imagem mostra que a quantidade de perda de calor já está sendo desenhada..

Passo 2

Infelizmente, perdas adicionais também são preenchidas manualmente. Você precisa inseri-los como uma porcentagem, o próprio programa na fórmula os traduzirá em um coeficiente. E assim, para o nosso exemplo: Paredes 3 significa para cada parede + 5% de perda de calor, a área não é fuso, portanto + 5% para cada janela e parede, Orientação para o Sul + 5% para estruturas, para o Norte e Leste + 10%. Não há portas externas, portanto, 0, mas se houvesse então as porcentagens seriam somadas apenas à parede em que há uma porta. Lembramos que as perdas adicionais de calor não se aplicam ao piso ou piso..Povoando a mesa

Como você pode ver, a perda de instalações aumentou. Se já entrar ar quente na sala, esta etapa é a última. O número escrito na coluna Q é a perda de calor desejada na sala. E este procedimento deve ser realizado para todas as outras salas..

etapa 3

No nosso caso, o ar não é aquecido, e para calcular a perda total de calor é necessário entrar na área da nossa sala na coluna R, 18 m2, e na coluna S, sua altura é de 3 m.

Resultado final

Este programa acelera e simplifica significativamente os cálculos, mesmo apesar do grande número de elementos inseridos manualmente. Ela nos ajudou mais de uma vez. Esperamos que ela se torne sua assistente também.!

Grande perda de calor em casa? Como reduzi-los?

Freqüentemente, os proprietários de residências têm de lidar com o problema do aumento da perda de calor. Apesar de todos os cálculos terem sido feitos de acordo com a documentação regulamentar, o calor do chalé nem sempre é suficiente. Isso pode ser devido a falhas na construção de uma casa, instalação de janelas com vidros duplos, sistemas de ar condicionado, isolamento de paredes.

A causa mais comum de vazamento de calor em casa de campo pode ser:

  • isolamento danificado durante a instalação ou corrigido incorretamente;
  • operação ineficaz dos radiadores (os radiadores estão muito próximos da parede, eles aquecem a divisória envolvente);
  • penetração de frio através dos orifícios de montagem do ar condicionado ou escotilhas;
  • costuras de alvenaria mal vedadas;
  • fechar a colocação de pisos quentes na parede;
  • instalação de baixa qualidade de janelas com vidros duplos.

Esses defeitos podem ser identificados por meio de um termograma. O termograma mostra quais partes da partição envolvente ficam mais quentes, respectivamente, emitindo mais calor para o ambiente..

Para evitar tais problemas, é importante cuidar da qualidade do trabalho de instalação, isolamento da cabana durante a fase de construção da casa. A escolha dos materiais de isolamento, janelas com vidros duplos, sistemas de ar condicionado, radiadores, sistemas de piso radiante também determina o nível adicional de perda de calor. A economia de materiais de construção pode, subsequentemente, levar a pagamentos excessivos por recursos energéticos..

Um projeto arquitetônico adequadamente projetado de uma casa pode ajudar a reduzir a perda de calor. Acredita-se que seja mais econômico aquecer uma casa térrea de geometria simples, com um número limitado de esquinas. A presença de persianas enroláveis, envidraçados no lado sul também contribui para a economia.

Como reduzir a perda de calor pelas janelas?

A principal fuga de ar quente da casa ocorre através da envolvente do edifício. É por meio desses elementos que o edifício perde até 40% do calor. Portanto, ao planejar medidas para melhorar a eficiência energética de qualquer edifício, muita atenção é dada às estruturas das janelas. Neste artigo, veremos como reduzir a perda de calor pelas janelas de um apartamento de maneira acessível..

A implementação de tal plano, melhorando a qualidade das estruturas das janelas, aumenta a eficiência do aquecimento da divisão, reduz o consumo de energia e os custos de pagamento..

Grupos de perda de calor

As perdas de transmissão através do vidro são cerca de quatro a seis vezes maiores do que através das paredes. As perdas de ventilação também podem atingir valores altos o suficiente se as janelas não forem suficientemente vedadas. Esses problemas são resolvidos ao usar estruturas de janelas com vidros duplos..

Causas de vazamento de calor no sistema de aquecimento

As perdas de calor também dizem respeito ao aquecimento, onde os vazamentos de calor ocorrem com mais frequência por dois motivos..

  • Um radiador potente sem tela de proteção aquece a rua.

Aquecimento do radiador no termovisor externo

Aquecimento do radiador no termovisor externo

  • Nem todos os radiadores aquecem totalmente.

O cumprimento de regras simples reduz a perda de calor e não permite que o sistema de aquecimento funcione “ocioso”:

  1. Uma tela reflexiva deve ser instalada atrás de cada radiador.
  2. Antes de iniciar o aquecimento, uma vez por estação, é necessário sangrar o ar do sistema e verificar se todos os radiadores estão totalmente aquecidos. O sistema de aquecimento pode ficar obstruído devido ao acúmulo de ar ou detritos (destacamento, água de má qualidade). O sistema deve ser completamente limpo a cada 2-3 anos..

A anotação! Ao reabastecer a água, é melhor adicionar inibidores anticorrosivos. Isso apoiará os elementos de metal do sistema..

Vidro refletivo revestido

Os revestimentos refletores de calor em vidro são caracterizados por uma baixa emissividade ε na faixa de comprimento de onda infravermelho de 2,5 – 25 µm. O vidro com esse revestimento transmite 5% menos luz e reflete de volta para o ambiente em até 90% do calor, o que ocorre devido à radiação. No verão, esse revestimento reflete os raios infravermelhos para a rua, evitando o superaquecimento do ambiente..

Moldura moderna

A moldura da janela ocupa 15-35% da área da janela, portanto, os parâmetros térmicos do perfil da janela também devem atender aos requisitos de economia de energia. As molduras são feitas de um perfil multicâmara de vários materiais: cloreto de polivinila (PVC), madeira ou metal (alumínio). As propriedades de alto isolamento térmico são fornecidas por perfis de 3 câmaras, com dois contornos de vedação externos: um – ao longo do perímetro externo da moldura, o segundo – ao longo do perímetro externo da folha (interno).

Assim, os designs modernos das janelas com vidros duplos (duas ou uma câmara com um revestimento especial) fornecem as propriedades de isolamento térmico necessárias. Os principais problemas ao usar tais estruturas de janela surgem quando elas são instaladas em concreto armado ou estruturas de fechamento de tijolo..

Dependência da perda de calor na instalação correta

As propriedades térmicas, mesmo da melhor construção de janela, podem ser perdidas se ele for instalado incorretamente. Os seguintes requisitos são impostos às características termotécnicas das costuras de montagem (na junção da janela e estrutura do edifício) – alta resistência à transferência de calor, isolamento acústico, transferência úmida, filtragem de ar, resistência mecânica e capacidade de compensar deformações térmicas da estrutura da janela.

Nesse caso, as cargas mecânicas na zona de combinação devem ser compensadas pelas propriedades da costura. Como resultado de muitos estudos realizados até o momento, foram desenvolvidos os parâmetros ideais de juntas de montagem (geométricas, termofísicas e de transferência de massa), que determinam a eficácia do uso de estruturas de janelas modernas..

Qual deve ser a área das janelas?

Obviamente, quanto maior a área da abertura da janela, mais calor pode sair da sala por ela. Mas é impossível sem janelas … A área das janelas deve ser justificada pelo cálculo: por que você escolheu exatamente essa largura e altura da janela??

Daí a pergunta: qual é a área ideal de janela em edifícios residenciais??

Se recorrermos aos GOSTs, obteremos uma resposta clara:

– a área de abertura da janela deve garantir o coeficiente de iluminação natural (KEO), cujo valor depende da área de construção, da natureza do terreno, da orientação para os pontos cardeais, da finalidade da divisão, do tipo de caixilhos de janela.

Considera-se que entra luz suficiente na divisão se a área total de todas as superfícies de vidro for 10 … 12% da área total da divisão (calculada pelo piso). De acordo com as indicações fisiológicas, acredita-se que a condição ótima de iluminação é alcançada quando a largura das janelas é igual a 55% da largura da sala. Para salas de caldeiras, a área da claraboia é de 0,33 m2 por 1 m3 de volume da sala.

Para salas individuais (por exemplo, salas de caldeiras) existem requisitos, que devem ser encontrados nos documentos regulamentares relevantes.

Pontos fracos no chão

Um piso não isolado emite uma parte significativa do calor para a fundação e para as paredes. Isso é especialmente perceptível no caso de instalação inadequada do piso quente – o elemento de aquecimento esfria mais rápido, aumentando o custo de aquecimento do ambiente.

Piso no termovisor

Para que o calor do chão vá para a divisão e não para a rua, tem de se certificar de que a instalação decorre de acordo com todas as regras. Os principais são:

  • Proteção. Uma fita isolante (ou folhas de poliestireno com folha de até 20 cm de largura e 1 cm de espessura) é fixada nas paredes ao longo de todo o perímetro da sala. Antes disso, as fissuras devem ser eliminadas e a superfície da parede nivelada. A fita é fixada o mais firmemente possível à parede, isolando a transferência de calor. Quando não há bolsas de ar, não há vazamentos de calor.
  • Recuar. A distância da parede exterior ao circuito de aquecimento deve ser de pelo menos 10 cm. Se o piso radiante for instalado mais próximo da parede, começa a aquecer a rua.
  • Espessura. As características da tela necessária e do isolamento sob o piso quente são calculadas individualmente, mas é melhor adicionar 10-15% do estoque aos valores obtidos..
  • Acabamento. A betonilha sobre o piso não deve conter argila expandida (isola o calor do concreto). A espessura ideal da mesa é de 3-7 cm. A presença de um plastificante na mistura de concreto melhora a condutividade térmica e, portanto, a transferência de calor para o ambiente..

O isolamento sério é relevante para qualquer piso, e não necessariamente aquecido. O mau isolamento térmico transforma o piso em um grande “radiador” para o solo. Vale a pena aquecê-lo no inverno?!

Importante! Pisos frios e umidade aparecem na casa quando a ventilação do espaço subterrâneo não está funcionando ou não é feita (as saídas de ar não são organizadas). Nenhum sistema de aquecimento compensa tal defeito..

Cálculo competente da perda de calor de um edifício: calculadora

Uma calculadora especial para calcular a perda de calor de um edifício leva em consideração a relação entre a área da janela e a área do piso. Quanto maior for o coeficiente, maior será a porcentagem de perda de calor. O cálculo é realizado somando a área de todas as janelas da sala e determinando sua porcentagem em relação à área do piso.

Para realizar cálculos corretos, o tamanho é levado em consideração:

  • Sten;
  • Paulo;
  • Teto.

Além disso, o tipo de edifício e o número de paredes voltadas para o exterior são considerados um parâmetro importante. Todos esses dados permitem que a calculadora faça os cálculos mais precisos com base em valores e parâmetros adicionais. O resultado obtido ajudará a determinar se é necessário substituir janelas, isolamento adicional, instalar termostato no sistema de aquecimento.

Radiação de calor e seleção de vidro

Pelo menos 65% da perda de calor através do vidro ocorre devido à radiação térmica (infravermelha). Um tipo de vidro devidamente selecionado para a embalagem ajudará a reduzir a quantidade de perda de calor. O mais eficaz é o uso de óculos economizadores de energia. Revestido com óxidos de metal, reflete a maior parte do fluxo infravermelho.

O aumento da espessura do vidro na embalagem não é benéfico, o peso da janela e o custo aumentam. A utilização de um material economizador de energia, um perfil para janela, permite economizar até 30% nos custos de aquecimento. A desvantagem é o preço alto, mas vai pagar rapidamente se for calculado.

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Contando manualmente

Dados iniciais. Uma casa térrea com área de 8×10 m, altura de 2,5 m, paredes com 38 cm de espessura, feitas de tijolos cerâmicos, acabadas com camada interna de gesso (20 mm de espessura). O pavimento é constituído por uma prancha com rebordo de 30 mm, isolada com lã mineral (50 mm), revestida com placas de aglomerado (8 mm). O edifício possui um subsolo com temperatura de 8 ° C no inverno. O teto é forrado com painéis de madeira, isolados com lã mineral (150 mm de espessura). A casa tem 4 janelas de 1,2 x 1 m, uma porta de entrada em carvalho 0,9 x 2 x 0,05 m.

Tarefa: determine a perda total de calor da casa com base no fato de que ela está localizada na região de Moscou. A diferença média de temperatura durante a estação de aquecimento é de 46 ° C (como mencionado anteriormente). O quarto e o porão têm uma diferença de temperatura: 20 – 8 = 12 ° C.

1. Perda de calor através das paredes externas.

Área total (excluindo janelas e portas): S = (8 + 10) * 2 * 2,5 – 4 * 1,2 * 1 – 0,9 * 2 = 83,4 m2.

A resistência térmica da alvenaria e da camada de gesso é determinada:

  • Tesouro R. = 0,38 / 0,52 = 0,73 m2 * ° C / W.
  • R peças. = 0,02 / 0,35 = 0,06 m2 * ° C / W.
  • R total = 0,73 + 0,06 = 0,79 m2 * ° C / W.
  • Perda de calor através das paredes: Q st = 83,4 * 46 / 0,79 = 4856,20 W.

A principal fonte de perda de calor na casa são as janelas.

Como mostra a prática, até 10% do calor pode passar pelas janelas. O vazamento de calor da sala através das estruturas das janelas ocorre em várias direções:

  • através do bloco e elementos de ligação;
  • devido à condutividade térmica das massas de ar e convecção entre os vidros;
  • devido à radiação de calor.

A quantidade de perda de calor depende diretamente do tipo e características de design da janela, a qualidade do PVC, outros materiais usados, acessórios e instalação correta. Portanto, esse fenômeno deve ser tratado levando-se em consideração os principais canais de vazamento de calor..

Marcação da unidade de vidro isolante

Cada produto certificado é rotulado. Ele contém informações sobre o tipo, espessura, espaço entre as folhas, número de câmaras, composição do gás, nível de perda de calor.

Na Rússia, dois padrões de rotulagem são usados ​​- internacional (para produtos importados) e GOST (produção nacional).

  1. Para câmara única – “XX-X-XX”
  2. Para duas câmaras – “XX-X-XX-X-XX”

Em vez da letra “X” são usados:

  • Grau, espessura da folha são indicados como na tabela abaixo
  • Tipo de gás dentro da bolsa

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Enchimento de gás

  • O tamanho das câmaras internas – indicadas por números, pode variar de 0,6 a 3,6 cm
  1. SP – designação abreviada do pacote
  2. O e D – joint venture de câmara única e duas câmaras

UD, E, S, M, Sh – resistente a choques, economia de energia, proteção solar, resistente à geada, à prova de ruído.

As notas do material utilizado são designadas da seguinte forma:

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Vidro economizador de energia

Para reduzir a transferência de calor por radiação infravermelha, foram desenvolvidos vidros que economizam energia. Eles são freqüentemente chamados de economizadores de calor, seletivos e de baixa emissão. Isso significa baixa condutividade térmica, proteção contra perda de calor.

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

As qualidades são alcançadas pelo fato de serem utilizadas na produção chapas de alta qualidade, fundidas em formas horizontais. Em comparação com aqueles retirados do fundido verticalmente, eles são opticamente mais puros, homogêneos e transparentes. Após o polimento, a chapa é colocada em uma câmara, onde é aplicada a camada mais fina de óxido metálico e compostos poliméricos. Pela diferença nas nuances de fabricação, os tipos com revestimentos “duros” e “macios” são distinguidos..

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

K – vidro (revestimento duro)

O material com revestimento rígido é chamado de vidro K. Desenvolvido primeiro, mais caro de fabricar. Uma camada de metal é aplicada no momento da fundição da folha. Compostos de estanho são usados. A vantagem do material é a proteção contra perda de calor, alta resistência mecânica, resistência das inclusões metálicas ao desgaste. Pode ser usado em bolsas de câmara única.

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

I – vidro (revestimento macio)

Difere em um maior grau de redução na perda de calor, mais barato. A desvantagem é a baixa resistência do revestimento (compostos de prata, polímeros orgânicos complexos). O material é utilizado em bolsas de duas câmaras. Colocado no meio da estrutura. I – o vidro é mais comum do que sua contraparte – o vidro K.

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Por que vidros laminados são mais eficazes?

A experiência tem mostrado que um aumento na espessura do espaço de ar entre o vidro em uma janela de dupla vertente não leva a um aumento na eficiência térmica de toda a janela. É mais eficiente fazer várias camadas, aumentando o número de vidros.

O quadro duplo “clássico” é ineficaz. E o maior efeito pode ser alcançado com vidros triplos. Ou seja, uma janela de vidro duplo de duas câmaras em todos os aspectos (isolamento térmico, isolamento acústico) é mais eficaz do que uma janela de câmara única.

(As câmeras aqui são os intervalos entre os painéis; dois painéis – um intervalo, uma unidade de vidro duplo de câmara única; três painéis – dois intervalos, duas câmaras … etc.)

A espessura ideal do entreferro entre os vidros é considerada de 16 mm..

Quando são oferecidas janelas de vidro duplo e você precisa escolher entre vários tipos, por exemplo, entre estes (os números acima das janelas de vidro duplo são a espessura do vidro e os espaços entre eles):

Largura da câmara (à prova de som)

Uma função importante da janela é a proteção contra ruídos. A potência sonora máxima permitida para uma pessoa é de 40 dB durante o dia e 30 dB à noite. A movimentada rua da cidade é de 80-90 dB barulhenta. A necessidade de proteção contra ruído excessivo é clara.

É feito engrossando um dos vidros (externo), aumentando o espaço interno. Pode haver duas câmaras em uma janela de vidro duplo.

Estruturalmente, para isolamento de som eficaz, eles costumam usar (mm):

  1. Câmara única: interno 4 – espaço 16 – externo 6
  2. Duas câmaras: sala 4 – vão 10 – médio 4 – vão 10 – externo 6
  3. Duas câmaras: interno 4 – cavidade 10 – meio 4 – cavidade 16 – externo 6
  4. Duas câmaras: sala 4 – lacuna 16 – meio 4 – lacuna 6 – externa 6

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Características comparativas de tipos comuns de vidro para janelas

Além do número de câmaras, dimensões, espessura das folhas de uma embalagem, podem ser utilizados materiais que protegem contra a perda de calor – “triplex” – um sanduíche de dois vidros temperados, entre os quais é colocado um filme. Uma variante do design, com aspecto decorativo, é a utilização de três filmes como “recheio” de uma sanduíche – dois reforçando, um colorido.

A instalação de uma janela de plástico com um pacote padrão reduz o nível de ruído em 25-35 dB, perda de calor – várias vezes.

O Windows é capaz de reduzir o ruído da rua em até 3 a 5 vezes. Antes da instalação, você precisa medir o nível de ruído no local da janela, realizar cálculos comparativos, escolher um projeto.

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Pontos frios nas paredes

As paredes são responsáveis ​​por até 30% de todas as perdas de calor em casa. Na construção moderna, são estruturas multicamadas feitas de materiais de diferentes condutividades térmicas. Os cálculos para cada parede podem ser feitos individualmente, mas há erros comuns a todos, pelos quais o calor sai da sala e o frio entra na casa do lado de fora.

O local onde as propriedades isolantes são enfraquecidas é denominado “ponte fria”. Para paredes, são:

  • Costuras de alvenaria

A junta ideal para alvenaria é de 3 mm. Isso é obtido mais frequentemente com adesivos de textura fina. Quando o volume da solução entre os blocos aumenta, a condutividade térmica de toda a parede aumenta. Além disso, a temperatura da junta de alvenaria pode ser 2-4 graus mais fria do que o material principal (tijolo, bloco, etc.).

Perda de calor nas casas, seu cálculo correto detalhado

Juntas de alvenaria como “ponte térmica”

  • Lintéis de concreto sobre aberturas.

O concreto armado tem um dos maiores coeficientes de condutividade térmica entre os materiais de construção (1,28 – 1,61 W / (m * K)). Isso o torna uma fonte de perda de calor. O problema não é totalmente resolvido com lintéis de concreto celular ou espuma. A diferença de temperatura entre a viga de concreto armado e a parede principal costuma ser próxima de 10 graus.

O jumper pode ser isolado do frio com isolamento externo contínuo. E dentro de casa – tendo montado uma caixa do GC sob a cornija. Isso cria uma lacuna de ar adicional para aquecimento..

  • Furos de montagem e fechos.

Conectando um ar condicionado, a antena de TV deixa lacunas no isolamento geral. Os fixadores de metal e o orifício de passagem devem ser hermeticamente vedados com isolamento.

Também existem defeitos com perda de calor nas paredes isoladas.

A instalação de material danificado (lascado, comprimido, etc.) deixa áreas vulneráveis ​​para vazamento de calor. Isso é visto claramente ao examinar uma casa com um termovisor. Pontos brilhantes mostram lacunas no isolamento externo.

Isolamento danificado no termovisor

Durante a operação, é importante monitorar o estado geral do isolamento. Um erro na escolha da cola (não especial para isolamento térmico, mas lado a lado) pode dar origem a fissuras na estrutura após 2 anos. E os principais materiais de isolamento também têm suas desvantagens. Por exemplo:

  • Minvata – não apodrece e não é interessante para roedores, mas é muito sensível à umidade. Portanto, o período de seu bom serviço em isolamento externo é de cerca de 10 anos – aparecem os danos.
  • Poli espuma – tem boas propriedades isolantes, mas se adapta facilmente a roedores, e não é resistente à força e à radiação ultravioleta. A camada de isolamento após a instalação requer proteção imediata (na forma de uma estrutura ou uma camada de gesso).

Ao trabalhar com ambos os materiais, é importante observar um ajuste claro das travas das placas de isolamento e a disposição cruzada das folhas.

  • Espuma de poliuretano – cria um isolamento perfeito, é conveniente para superfícies irregulares e curvas, mas vulnerável a danos mecânicos e degrada sob os raios ultravioleta. É desejável cobri-lo com uma mistura de gesso – fixar as armações através de uma camada de isolamento viola o isolamento geral.

Uma experiência! A perda de calor pode aumentar durante a operação, porque todos os materiais têm suas próprias nuances. É melhor avaliar periodicamente o estado do isolamento e remover os danos imediatamente. Uma rachadura na superfície é um caminho “rápido” para a destruição do isolamento interno.

Ganho de calor das pessoas

A quantidade de calor gerada pelas pessoas em uma sala é sempre positiva. Depende do número de pessoas na sala, do trabalho que realizam e dos parâmetros do ar (temperatura e umidade).

Além do calor tangível (óbvio) que o corpo humano transfere para o meio ambiente por convecção e energia radiante, o calor latente também é liberado. É gasto na evaporação da umidade pela superfície da pele e pulmões humanos.

A proporção do calor aparente e latente gerado depende da ocupação de uma pessoa e dos parâmetros do ar. Quanto mais intensa a atividade física e quanto maior a temperatura do ar, maior a proporção de calor latente; em temperaturas do ar acima de 37 graus, todo o calor gerado pelo corpo é liberado por evaporação.

  • Qualquer atividade – de dormir a trabalho árduo – gera mais calor em baixas temperaturas ambiente.
  • Quanto mais alta a temperatura do ar, mais geração de calor latente e menos geração de calor óbvia.

Ao calcular a geração de calor das pessoas, você precisa levar em consideração que o número máximo de pessoas nem sempre estará na sala. O número médio de pessoas que normalmente estarão nas instalações é determinado com base na experiência (por exemplo, o número de visitantes em uma loja), ou usando coeficientes estabelecidos (por exemplo, em instituições – 0,95 do número total de funcionários)

As unidades de vidro aquecido são um produto de tecnologias inovadoras

Os arquitetos modernos estão aplicando ativamente novas tecnologias na prática, graças às quais as pessoas puderam expandir o escopo de aplicação dos elementos de vidro. Mas uma vez ninguém suspeitou que o material, que era muito caro para a época, seria amplamente utilizado em vários campos da atividade humana. O Glass era fabuloso quando eles aprenderam a fazê-lo. Nós vemos o mundo através do vidro, no futuro ele abrirá novas perspectivas para nós.

Pegue o vidro aquecido, por exemplo.

Suas características técnicas entraram em jogo não apenas no envidraçamento das aberturas de janelas comuns, mas também na disposição dos telhados sobre os jardins de inverno, estruturas de fechamento.

A popularidade dos óculos quentes está crescendo e estamos constantemente procurando novas maneiras de melhorá-los ainda mais. O resultado é o Thermo Glass, que recomendo a quem se preocupa com a redução dos gastos com energia e é muito sensível ao conforto..

Quais são os benefícios do vidro de aquecimento de vidro térmico?

Além da função, que é evidente pelo próprio nome, o vidro tem as seguintes vantagens técnicas:

  • permite economizar eletricidade (embora as janelas com vidros duplos precisem ser alimentadas com eletricidade, gasta-se menos devido à criação de uma zona quente no plano da moldura entre o frio da rua e o calor da sala) ;
  • não está coberto com uma crosta de gelo (mesmo um pequeno sinal de adição na superfície do vidro não deixará a neve grudar na superfície da unidade de vidro e, derretendo e congelando, crescer em um pequeno “iceberg”) ;
  • não perde a transparência devido ao acúmulo de condensação (a tecnologia Thermo Glass mantém o vidro moderadamente aquecido, o que evita o fenômeno do ponto de orvalho);
  • evita a perda de calor da casa mesmo quando desligada da rede (graças a isso, é mais fácil manter o clima da divisão no nível aceitável desejado tanto no verão como no inverno);
  • existe um equipamento antivandálico (é difícil destruir a superfície do vidro para que se faça um orifício, pois existe uma película protetora na unidade de vidro que evita que os fragmentos se rompam se toda a superfície do vidro for danificada; como como resultado de um roubo, o circuito elétrico será aberto e um alarme será acionado);
  • proteção da informação falada em ambientes fechados (impede a penetração do feixe de laser além da superfície da unidade de vidro – a principal ferramenta moderna de golpistas e espiões).

Somos a favor da introdução de inovações na vida dos cidadãos comuns

Muitos proprietários de tecnologias avançadas gastam muito dinheiro em publicidade, o que apenas estimula o aumento do preço do novo produto proposto. Os fabricantes de bens não têm pressa em corrigir esta situação, esperando que ainda haja muitas pessoas que queiram ser as primeiras a obter uma novidade interessante para “muito dinheiro”.

Minha empresa é contra esta política.

Acreditamos que tecnologias inovadoras devem ser acessíveis a uma ampla gama de pessoas.

Características de poder

A quantidade de energia elétrica consumida está diretamente relacionada às características de utilização de uma unidade de vidro. Afinal, ele pode ser aquecido não apenas para manter a temperatura positiva do próprio vidro, mas também para aquecer o ambiente. Neste último caso, o consumo de eletricidade, é claro, será menor do que no aquecimento com sistemas de aquecimento convencionais..

Ganho de calor da radiação solar através de aberturas envidraçadas

O calor da radiação solar pode aumentar significativamente o ganho de calor em um edifício (por exemplo, em uma loja com vitrines). Até 90% do calor solar é transferido para a sala e apenas uma pequena parte é refletida pelo vidro. A radiação de calor mais intensa ocorre no verão, com tempo claro..

A entrada de calor da radiação é levada em consideração no balanço térmico do edifício apenas para o verão e época de transição, quando a temperatura externa ultrapassar +10 graus.

A entrada de calor da radiação solar depende dos seguintes fatores:

  • Tipo e estrutura dos materiais de vedação;
  • Condições de superfície (por exemplo, menos radiação passará pelo vidro sujo);
  • O ângulo em que os raios do sol incidem na superfície;
  • Orientação da sala para os pontos cardeais (a entrada de calor da radiação através das janelas voltadas para o norte não é levada em consideração).

O maior dos dois valores é considerado como o valor calculado da entrada de calor da radiação:

  1. calor entrando através da superfície envidraçada da parede que está localizada mais favoravelmente em relação à entrada de calor ou tem a área máxima de luz
  2. 70% do calor que entra pelas superfícies de vidro de duas paredes perpendiculares da sala.

Se for necessário reduzir o ganho de calor da radiação solar, é recomendado tomar as seguintes medidas:

  • oriente os quartos com janelas para o norte
  • faça o número mínimo de aberturas de luz
  • aplicar proteção da luz solar: vidros duplos, branqueamento de vidros, cortinas, persianas, etc..

Ao usar proteção solar complexa, a entrada de calor da radiação pode ser reduzida quase pela metade, e a potência da unidade de refrigeração necessária diminuirá em 10-15%.

Os principais vazamentos de calor ocultos em uma casa particular, sobre a qual você não conhecia

Condicionalmente, a perda de calor de uma casa particular pode ser dividida em dois grupos:

  • Natural – perda de calor através das paredes, janelas ou telhado do edifício. São perdas que não podem ser totalmente eliminadas, mas podem ser minimizadas..
  • “Vazamentos de calor” são perdas adicionais de calor que podem ser evitadas com mais frequência. Esses são vários erros visualmente imperceptíveis: defeitos ocultos, erros de instalação, etc., que não podem ser detectados visualmente. Para isso, um termovisor é usado..

A seguir, chamamos a sua atenção 15 exemplos de tais “vazamentos”. Esses são problemas reais, mais comuns em residências privadas. Você verá quais problemas podem estar presentes em sua casa e no que você deve prestar atenção.

O radiador “aquece” a rua

Outro exemplo de operação ineficiente do radiador.

Um radiador é instalado dentro da sala, o que aquece muito a parede. Como resultado, parte do calor gerado por ele vai para a rua. Na verdade, o calor é usado para aquecer a rua.

Fechar a instalação de pisos quentes na parede

O tubo de aquecimento por piso radiante é colocado junto à parede exterior. O refrigerante no sistema é resfriado com mais intensidade e deve ser aquecido com mais frequência. O resultado é um aumento nos custos de aquecimento.

O influxo de frio pelas rachaduras nas janelas

Freqüentemente, há lacunas nas janelas que aparecem devido a:

  • pressão insuficiente da janela para a moldura da janela;
  • desgaste da goma de vedação;
  • instalação de janela de baixa qualidade.

O ar frio entra constantemente na sala pelas fendas, devido às quais se formam correntes de ar prejudiciais à saúde e aumenta a perda de calor do edifício.

O influxo de frio pelas frestas das portas

Além disso, aparecem lacunas na varanda e nas portas de entrada..

Pontes frias

As pontes frias são as áreas de um edifício com menor resistência térmica em relação às demais áreas. Ou seja, eles deixam entrar mais calor. Por exemplo, são cantos, lintéis de concreto sobre janelas, junções de estruturas de edifícios e assim por diante..

Quais são as pontes nocivas de frio:

  • Aumente a perda de calor do edifício. Algumas pontes perdem mais calor, outras menos. Tudo depende das características do edifício.
  • Sob certas condições, ocorre condensação neles e um fungo aparece. Essas áreas potencialmente perigosas devem ser prevenidas e eliminadas com antecedência..

Perda de calor através da fundação

Freqüentemente, ao isolar a parede de um edifício, eles se esquecem de outra área importante – a fundação. As perdas de calor também são realizadas através da fundação do edifício, especialmente se o edifício tiver um subsolo ou se houver um piso quente instalado no seu interior..

Parede fria devido a juntas de alvenaria

As juntas de alvenaria entre tijolos são numerosas pontes frias e aumentam a perda de calor através das paredes. O exemplo mostra que a diferença entre a temperatura mínima (junta de alvenaria) e a máxima (tijolo) é de quase 2 graus. A resistência térmica da parede é reduzida.

Vazamentos de ar

Ponte fria e fluxo de ar sob o teto. Ocorre devido à vedação e isolamento insuficientes das juntas entre a cobertura, parede e laje. Como resultado, a sala é adicionalmente resfriada e as correntes de ar aparecem..

Fornecimento de frio através do orifício de montagem do ar condicionado

Entrada de frio na sala através do orifício de montagem do ar condicionado.

Resfriamento da sala por meio de ventilação

A ventilação funciona “ao contrário”. Em vez de remover o ar da sala para o exterior, o ar frio da rua é puxado da rua para a sala. Isso, como no exemplo com janelas, cria correntes de ar e esfria o ambiente. No exemplo dado, a temperatura do ar que entra na sala é de -2,5 graus, na temperatura ambiente

Insuficiente isolamento de parede

O isolamento não está funcionando tão eficientemente quanto poderia. O termograma mostra que a temperatura na superfície da parede está distribuída de forma desigual. Ou seja, algumas seções da parede aquecem mais do que outras (quanto mais brilhante a cor, mais alta a temperatura). E isso significa que a perda de calor não é mais forte, o que é errado para uma parede isolada.

Nesse caso, as áreas claras são um exemplo de desempenho de isolamento ineficaz. É provável que a espuma nesses locais esteja danificada, mal montada ou totalmente ausente. Portanto, após o isolamento do edifício, é importante garantir que o trabalho seja feito com alta qualidade e que o isolamento funcione de forma eficaz..

“>