Расчет теплопроводности стены целиком.

Стоит задача расчитать теплопроводность стены "целиком". Стена состоит, например, из 3-4 "слоев" разных материалов, разной толщины и с разной теплопроводностью
Расчет теплопроводности каждого слоя труда, понятно не составляет - лямбда/толщина в метрах. А вот расчитать теплопровоность ВСЕЙ стены как? (например для последующего расчета необходимой мощности отопления). Вопрос: Правомерен ли будет такой подход?

1. Расчитываем теплопроводность каждого из слоев.
2. Опеределяем удельную долю каждого слоя в общем теплосбережении, принимая все "сбережение" за 100%
3. Считая стену условно состоящей из смеси материалов в пропорциях их удельной доли в теплосбережении, суммируем эти доли. Получаем теплопроводность всей стены...

Прверки на условных цифрах как бы подтверждают правильность подхода, но я не уверен, поскольку не теплотехник...

Экономить нужно экономно -1 (утеплять или нет)

В последнее время уж очень остры стали дискуссии по поводу утепления стен. Одни советуют утеплять их обязательно. Другие считают такой шаг экономически неоправданным.
Рядовому застройщику, не обремененному особыми познаниями в строительной теплофизике очень сложно разобраться во всех этих дискуссиях.
С одной стороны более теплые стены подсознательно ассоциируются у него и с меньшими расходами на отопление. С другой стороны волнует «цена вопроса» - ведь более теплые стены обойдутся дороже.

Между тем, на мой взгляд, решение диллемы «утеплять – не утеплять» достаточно простО и не требует каких либо специальных знаний или умений, - школьного курса арифметики вполне хватит. Просто данную тему умышлено зашумливают и забивают флудом – поэтому она и кажется сложной для непосвященного.

Позвольте я попробую «на пальцах» ?

1.Критерием для оценки теплозащитных качеств ограждающих конструкций зданий является т.н. «приведенное сопротивление теплопередаче». Оно складывается из термического сопротивления конструкции и сопротивления теплоотдаче внутренней и наружной поверхностей и обозначается как «R0пр.» и имеет размерность «м2*°С/Вт»

2.По своему физическому смыслу величина приведенного сопротивления теплопередаче обратно пропорциональна тепловому потоку, который проходит через ограждающую конструкцию площадью 1 м2 при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1°С.

3.По показателю R0пр. очень легко вычислить сколько тепла теряет ограждающая конструкции.

Если R0пр=1 то на каждый градус перепада температуры между помещением и улицей теряется с каждого квадратного метра стены: 1/1 = 1 Вт тепла.

• если R0пр=2, то теряем 1/2=0.5 Вт
• если R0пр=3, то теряем 1/3=0.33 Вт
• если R0пр=4, то теряем 1/4=0.25 Вт и т.д.

4. Как видим всякое новое приращение величины R0пр приносит все меньшее и меньшее приращение экономии. Иными словами увеличивать R0пр экономически целесообразно до определенного предела – ведь поднимая сопротивление теплопередаче мы автоматически увеличиваем стоимость конструкции (она должна быть толще или построена из более эффективных и дорогих теплоизоляторов). И дополнительные расходы могут не окупиться приростом полученной экономии.

5.Самые большие дискуссии как раз и ведутся вокруг этого – до какого рубежа целесообразно повышать R0пр.
Но я Вам предлагаю САМИМ все посчитать, САМИМ оценить экономическую эффективность дополнительного утепления и САМИМ принять соответствующее решение. Давайте попробуем это сделать на примере.

Дано:

Регион строительства – Киев. Средняя температура за отопительный период -1.1 град. Длительность отопительного периода – 187 суток.

Температура в помещении +18 град

Состав ограждающей конструкции:

• гипсовая шпаклевка - 3 мм
• известково-песчаная штукатурка - 25 мм
• ячеистый бетон плотн. 600 кг/м3 на клею (2-3мм) – 400 мм
• цементно-песчаная штукатурка – 25 мм

Коэффициент теплотехнической неоднородности ограждающей конструкции учитывающий армирование кладки проволокой и армопояса под окна/двери/крыша - 0.85

Теоретический расчет R0пр для такой конструкции показал, что полученное R0пр=2.01 м2*°С/Вт что полностью удовлетворяет всем Украинским нормативам, но вот более завышенным Российским – нет (нужно 2.71).

Как быть? – Утеплять дополнительно или нет?

А вот тут я Вам не советчик – каждый вправе САМ думать и САМ принимать решения как рациональней потратить деньги. Я же считал дальше так:

• предположим, что площадь наружной поверхности стен дома – 200 м2
• пусть у меня запроектирован котел с к.п.д. 81%
• я знаю из справочников, что теплотворная способность газа – 9.1 Квт*час/м3
• а стоимость газа 0.478 грн/м3 (0.095 $/м3) - ( при потреблении до 6000 м3/год – на Украине дифференцированные тарифы).

Тепловой поток через 1 м2 стены для моих условий будет:

(18+1.1) / 2.01 = 9.51 Вт/м2

тогда для стен всего дома и в пересчете на весь отопительный период:

(187*24) * 9.51 *200 = 8536176 Вт/час = 8536.1 Квт/час

На компенсацию теплопотерь через стены, с учетом к.п.д. котла, потребуется:

8536.1 / (9.1 * 0.81) = 1158 м3 газа

Что в пересчете на его стоимость обойдется мне в:

1158 * 0.478 = 553.5 грн ($110)

После всех этих подсчетов я узнал, что компенсация теплопотерь только через стены при их R0пр=2.01 м обойдется мне в $110 за год

============================================

Теперь давайте утеплимся – налепим на вышеописанную конструкцию слой в 50 мм пенопласта по т.н. технологии «мокрых фасадов».

В этом случае R0пр=2.85 что удовлетворяет всем нормативным требованиям. Даже с запасом.

Не буду Вас утомлять расчетами скажу сразу вывод:

• В случае такого утепления компенсация теплопотерь через стены обойдется мне в $78.7 за год.

Выигрыш:

110 – 78.7 = 31.3 доллара в год.

Кому то эта цифра покажется большой. Кому то не очень. Но я считаю дальше.

Стоимость обустройства дополнительного утепления стены по технологии «мокрого фасада» составляет не менее $30 за квадратный метр только на материалы. Тогда на покупку одних только материалов для утепление стен всего дома я потрачу:

30 * 200 = 6000 долларов

При достигнутой в результате такой экономии в 31.3 доллара и неизменной цене на газ вся затея окупится через:

6000 / 31.3 = 193 года.

Если учитывать еще и стоимость работ (30 -40) долларов за квадратный метр) то период окупаемости растягивается вообще на 400 лет!

Если газ подорожает (в чем я нисколечки не сомневаюсь) утепление окупится конечно быстрей, но все равно, думаю, не при жизни даже моих внуков.

===============================================

А что будет если керамзита в стенку насыпать…, а что – если не газосиликат а кирпич применить, а что если не снаружи а внутри стены пенопласт положить, а что если….. - такие вопросы мне не задавайте, т.к. я их уже предвидел. В техническом плане (чтобы Вы не мучили калькулятор) я Вам помогу. Тут

http://www.allbeton.ru/viewtopic.php?p=20334#20334

лежит программа в формате электронной таблицы "экономить нужно экономно.hls".
Она все считает и выдает на выходе в $ (а Вы думали я все это вручную считал? )

А вот окончательный вывод «утеплять или не утеплять» решайте самостоятельно. – Деньги Ваши, вот Вам САМИМ и принимать решение _________________

C уважением Сергей Ружинский, Харьков.

===============================================================================

По поводу моей статьи «Экономить нужно экономно -1 (утеплять или не утеплять?)» меня упрекают, что я взял параметры теплого Киева, а посему, дескать, выводы для более холодных регионов могут быть иными.
Еще упрекают, что цены на газ будут повышаться, соответственно и период окупаемости уменьшится. Еще пеняют, что стоимость утепления по т.н. «мокрому методу» не 30 долларов за м2 а в р-не 20 долларов.

1. Стоимость утепления я даже умышленно занизил.
   Согласно статистическому отчету «Рынок систем утепления фасадов Москвы и московской области» / «Агенство строительной информации», 2005 г./ стоимость подобных работ «под ключ» составляет порядка 60 долларов за м2 и выше. В отчете собраны сведения по 30 самым крупным операторам рынка занимающихся утеплением в Москве, по России и в СНГ. У меня нет оснований не доверять этому отчету. Если у кого есть иные официальные данные с радостью ими воспользуюсь при написании других статей.

2. Чтобы исключить любые дальнейшие упреки я просто взял и посчитал период окупаемости утепления по т.н. «мокрому методу» для ряда Российских городов по методике изложенной выше (на примере Киева). Привожу ниже результаты.

При нынешней российской цене газа $68 за 1000 м3 утепление c R=2.01 до R=2.85 по методу «несъемной опалубки» ценой в $30 за м2 (при утеплении коттеджа с площадью наружных стен 200 м2) окупится, через:

79 лет (Верхоянск) 120 лет (Магадан) 200 лет (Владивосток) 200 лет (Москва) 207 лет (Питер) 375 лет (Краснодар)

Предположим с завтрашнего дня цена газа $300 за 1000 м3 (не будем мелочиться )

Тогда при прочих равных условиях утепление по технологии «мокрых фасадов» стоимостью в $30 за м2 окупится, через:

18 лет (Верхоянск) 27 лет (Магадан) 46 лет (Владивосток) 45 лет (Москва) 47 лет (Питер) 83 года (Краснодар)

К слову сказать на Западе, при периоде окупаемости менее 10 лет, заявка на кредит даже не рассматривается – начинание считается невыгодным и нерентабельным.

Допустим я построил коттедж, у которого стены имеют R=2.01 (это обычная типовая стена из кирпича или легких бетонов или ячеистых бетонов) толщиной примерно в 0.5 метра. Так у нас всегда строились.

По нынешним теплотехническим СНиП-ам этого явно недостаточно для Москвы (к примеру) и я наношу на стены утепление по т.н. технологии «мокрых фасадов», довожу до R=2.85 и трачу на это мероприятие $30 * 200 м2 =6000 долларов.

Даже при цене газа в 300 долларов (в России сейчас 68) такое утепление окупится за счет экономии газа через 45 лет. – Т.е. ежегодно я буду экономить 6000/45=133 доллара.

В связи с вышеприведенными рассуждениями у меня возникает вполне резонный вопрос – А не лучше ли эти 6000 долларов не замуровывать в стену, а просто положить их в банк. Тогда при 20% годовых я буду получать ежегодно по 1200 долларов.

Что больше 133 доллара или 1200 ?

С уважением Сергей Ружинский

:) Ну... спасиба, канешно... но подход, где "Она все считает и выдает на выходе в $" меня всегда "радовал". А я про другое спрашивал...

Не буду Вас утомлять расчетами скажу сразу вывод:

Вот лучше бы вы меня расчетами "утомили" чем этой тирадой по пословице "за десятку хохол воробья в поле до смерти загоняет..."
Какое мне дело, какой у вас котел и сколько газ стоит в Киеве...
Может, мне материалы бесплатно достаются и программка не сработает...
К тому же она не учитывает эстетическо-архитектурные особенности. Может кому жить в мазанке "за дешево" за щастье жить, а мне так и задаром - будет западло...

Мне надо расчитать К. теплопроводности стены "целиком", состоящей из N слоев разных материалов разной толщины с разной теплопроводностью материала.
Подозреваю, что это величина единая для всех территорий, России, Украины или какого другого Гондураса... Опираться на "окупаесть", имхо - очень недальновидно... Жили-жили... а потом- бац! И минус 45 две недели (как 1978-79) .. И все что вы на утеплении сэкономили - родственники потратят на поминки по вас... Или на ремонт отопления и т.д.

Допустим я построил коттедж, у которого стены имеют R=2.01 (это обычная типовая стена из кирпича или легких бетонов или ячеистых бетонов) толщиной примерно в 0.5 метра. Так у нас всегда строились.

Да у них НА ПОРЯДОК теплопередача отличается - у кирпичной кладки и пенобетона... На порядок! , т.е почти в 10 раз!
Если, действительно, утеплять 5 см. пенопласта 50-см. стену пенобетона - смысла большого нет, то вот кирпичную - очень даже не помешает... А вы говорите - "или"...

Вот по моим расчетам выходит, что 5 см. пенопласта утеплит (уменьшит теплопотери) 50 см пенобетона всего лишь на 20%. Т.е. 80% тепла будет сберегать пенобетон, а 20% - пенопласт. (т.ч. действительно стоит подумать - а стоит ли.. овчинка выделки). ~ К т.с. = 0,45 (вся стена) А вот на 50 см кирпичной стены - в 1,5 раза. Кирпич будет беречь 40% тепла, а пенопласт - 60%. Тут уж утепляться сам Бог велел... ~ К.т.с. = 0,64 (все равно хуже, чем вар. 1.)

Более того, 2 кирпича смыслв не имеют... Лучше 1 кирпич и 10 см. пенопласта.
Тогда К т.с. = 0,51 ...

Вот так, подбирая разные материалы, можно подобрать вариант максимально теплый и макс. дешевый и приемлемый по эстетике...

А про окупаемость... Ну да, жигуль в 50 раз быстрее Мерса окупится... Но я предпочитаю Мерс...

КонстаТим написал : Лучше 1 кирпич и 10 см. пенопласта.

Только имейте ввиду, что "мокрый фасад" - не самая подходящая технология для индивидуальных жилых домов в нашем климате. При аварии на теплотрассе к многоквартирному жилому дому аварийщики будут работать днём и ночью. А если Ваш дом "замёрзнет" (по любой причине), никому кроме Вас до этого дела не будет.

ВТБ! написал : Только имейте ввиду, что "мокрый фасад" - не самая подходящая технология для индивидуальных жилых домов в нашем климате. При аварии на теплотрассе к многоквартирному жилому дому аварийщики будут работать днём и ночью. А если Ваш дом "замёрзнет" (по любой причине), никому кроме Вас до этого дела не будет.

Попрошу уточнить... пример с теплотрассой не эффективен, так как обычно каждый коттедж имеет своё автономное отопление хе-хе-хе-хе. Какие ещё примеры? Может прокатитесь в Дубровку, Онегино, Зелёный мыс и скажете, что чо это вы "мокрыми" системами утепляете, дураки чтоли? :)))

2ВТБ!
Да вобщем то я имел ввиду утепление "изнутри". "Я мокрый фасад" не пропагандирую.
Кирпич в данном случае выполняет роль облицовки + воздушный зазор неск. см. Да, конечно теряем немного на тепловой инерционной массе кирпича, но и Снаружи - не проблема, мало что страшного произойдет, если мокрый фасад правильно сделать - например, по водостойкой фанере, как при каркасном строительстве (тогда вообще - при чем тут кирпич...). Да и в частном доме авария не может произойти - уж буржуйку держать в гараже или сарае - это святое... Да масса способов, обогреться в случае аварии...

Gennady написал : пример с теплотрассой не эффективен, так как обычно каждый коттедж имеет своё автономное отопление

Да, и отказ этого отопления - это проблема владельца коттеджа, никакой МЧС чесаться не станет.

в Дубровку, Онегино, Зелёный мыс

Вероятно, владельцы этих коттеджей достаточно небедные люди и у них в хозяйстве так и так имеются и автономная электростанция, и круглосуточно присутствующий персонал либо система оповещения. И достаточные финансовые резервы, чтобы при форс-мажоре восстановить/продублировать систему отопления.

А тут автор уедет на недельку на Мальдивы, вернётся - "замёрз" дом из-за какой-нибудь аварии...

КонстаТим написал : способов, обогреться в случае аварии

Обстоятельства бывают самые разные (проблемы со здоровьем, ДТП, заключение под стражу). Вас может не оказаться в доме в нужный момент.

я имел ввиду утепление "изнутри"

Свои недостатки: увеличиваются теплопотери по перекрытиям, к примеру, про уменьшение тепловой инерции Вы уже упомянули. Всё-же вентилируемый фасад в определённом смысле проще и при постоянном проживании, и при аварийной заморозке.

2ВТБ!
Все это вобщем то зависит от конструкции конкретного дома, универсальных рецептов нет.. Кто то считает - кирпич - это круто, а я - сторонник штукатурки, ес-но - качественной.
Сайдинг - на дух не переношу...
Я вот например собираюсь делать стены 0,5 метра керамзитобетона, снаружи - теплая штукатурка.. Хотя ее доля в утеплении будет 10% и то и меньше.
Вентилируемый фасад - это разорительное по части отопления, удовольствие. Воздух там должен быть (как лучший теплоизолятор) , но воздух неподвижный, в виде маленьких шариков, пузыриков, мешочков... :)
Опять же - мы обсуждает не украшения фасада, не экономию денх, а теплосбережение...
Меня по прежнему интересует правильная процедура расчета К теплопередачи стены, состоящей из нескольких слоев. Вот, выложил свой опус - http://dom.delaysam.ru/steny/steny1.html можете похаять... :)
Меня не интересует ни цена, ни красота, ни поведение в аварии. Меня интересует собственно ПРОЦЕДУРА РАССЧЕТА, хотя бы относительно правдоподобного.

Меня не интересует ни цена, ни красота, ни поведение в аварии. Меня интересует собственно ПРОЦЕДУРА РАССЧЕТА, хотя бы относительно правдоподобного.

====================================

А чем Вас не устраивает методология теплофизического расчета согласно "канонического ученья"?

Во всем мире ТАК считают.
Да и у нас - не брезговали последние 100 лет.

• Нам ли виласипет езбретотать?

По приведенной выше ссылке Вы найдете такую программу - она всю расчетную рутину (Пы на Фы) берет на себя, а на Вашу долю остается тольк интеллектуальная составляющая - манипулировать тем или иным материаллом.

Ну еще город, где Вы живете нужно выбрать.

В чем вопросс собственно?
Не понимаю.

• Если есть вопросы по порядку работы с программами теплофизических расчетов - сигнализируйте. Бум разьяснять.

ВТБ! написал : А тут автор уедет на недельку на Мальдивы, вернётся - "замёрз" дом из-за какой-нибудь аварии...

Да это верно, вот с этим поностью согласен, как раз сейчас этим вопросом заниаюсь на коттедже - автозапуск генератора, бесперебойное питание котла без глюков и т.п.

Только не находите, что ЭТА проблема касается любого материала, причём тут тогда именно "мокрые" системы-то???

ВТБ! написал : Всё-же вентилируемый фасад в определённом смысле проще и при постоянном проживании, и при аварийной заморозке.

у меня скдладывается впечатление, что вы вообще не понимаете, что такое "мокрый" фасад... наверно это понимаете буквально, он сырой и холодный :)... ничем "мокрый" не отличается от вентфасада по теплосбережению, только внешне - швы (или сайдинг), что отсутствует у "мокрых"... ну и другая куча отличий конечно... но в случае аварии "мокрый" фасад держит тепло и сберегает его вообще не хуже вентфасада. Требую пояснений по этому поводу.

КонстаТим, вам нужен СНиП 23-02-2003 там все есть!!!

S.R. написал : А чем Вас не устраивает методология теплофизического расчета согласно "канонического ученья"?

Методология меня может и устраивает, но я ее не знаю, а собственно и пытаюсь добыть... В упрощенном варианте.

Указанные вами программы, извините - нет. Как и любая продукция "рашен/украиниан програмистен". Эти проги пушутся либо по пьяни, либо гениями-психами, по какому то наитию... Писать хелпы - вообще считается западло... Любая нерабочесть списывается на плохой комп юзера, сама прога, ес-но гениальна... И зачем мне нужно забивать адрес дома, что бы узнать теплопроводность комбинации пары материалов? И при чем тут температура внешнего воздуха, если это СВОЙСТВО материала (а оно и для Африки такое же...). Ну вобщем - фигня ваши программы... Считайте сами - и украина будет в плане строительства впереди планеты всей...

Меня интересует - я уже написал что. Не СНИПЫ, а свойство метериалов. А они снипам не подчиняются...

S.R. написал : В чем вопросс собственно?
Не понимаю.

Повторяю для тех, кто в танке... Требуется методика расчета Коэфф. теплопередачи условной стены, состоящей из N слоев различных материалов с различными толщинами и К тп. каждого из материалов... Вот что с ними делать, с этими К тп каждого материала по отдельности?
Складывать, перемножать, делить или что?...