Анализ теплопотерь индивидуального жилого дома с различными стеновыми материалами

            Современные строительные нормы (Свод правил СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003) предъявляют к ограждающим конструкциям высокие требования по сопротивлению теплопередачи (R м2 К/Вт), в условиях Ярославской области этот показатель не должен быть ниже следующих значений: для стен R=3,41м2К/Вт, перекрытий над неотапливаемыми подпольями R=4,49м2К/Вт, покрытий R=5,07м2К/Вт и окон R=0,6 м2К/Вт

            В данной статье мы рассчитаем и сравним теплопотери различных стеновых конструкций на примере одного и того же дома, возьмем для сравнения газобетонные блоки D400 толщиной 375мм (R=3.612м2К/Вт) и деревянный брус толщиной 200мм (R=1,269м2 К/Вт).

 Как видно из показателей R - стены из деревянного бруса не отвечают современным нормам по теплозащите в 2,7 раза! Но тем не менее строительство домов из бруса и бревна (у бревна диаметром 240мм R=1,158 м2 К/Вт) в Ярославской области развернуто на широкую ногу, строители деревянных домов на перебой утверждают об их экологичности, о том что в данном доме будет тепло зимой и прохладно летом, но почему то забывают объяснить людям во сколько обойдется им содержание данного строения.

 Расчет теплопотерь выполнен в программном комплексе VALTEC.PRG 3.1 в соответствии со следующими нормативными документами

-СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»;

-СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;

-СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;

-СП 50.13330.2012 «Свод правил Тепловая защита зданий  Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003»

 Исходные данные:

 Индивидуальный жилой дом общей площадью 97,8 м2

Район строительства: г. Ярославль

Средняя температура отопительного периода:  -4 °С (СНиП 23-01-99)

Продолжительность отопительного периода: 221 сутки (СНиП 23-01-99)

Температура наиболее холодной пятидневки: -31 °С (СНиП 23-01-99)

 

Режим	Расчетная темп. воздуха в помещениях,°С	Относительная влажность воздуха в помещениях, %
Спальня, Гостиная	22,000	45,000
Кухня-столовая	21,000	45,000
Сан. Узел	25,000	45,000
Холл, Кладовая	20,000	45,000
Котельная, Тамбур	18,000	45,000

 Расчетная температура и относительная влажность воздуха в помещениях принята согласно ГОСТ 30494-2011. Для спален, гостиной, кухни-столовой, сан. узла приток свежего воздуха (инфильтрация) принят из расчета 3м3/час на 1м2 площади (СНиП 41-01-2003), при условии постоянного пребывания людей

 Расчетные коэффициенты сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций (при режиме 22°С и 45%)

Конструкция	Материалы слоев	Теплопроводность ? Вт/м К	Толщина ? см	Сопротивление теплопередачи R м2 К/Вт	Коэффициент сопротивления теплопередачи К Вт/м2 К
Крыша	УТЕПЛИТЕЛИ: ТеплоKNAUF Коттедж 15м3/кг	0,043	20,000	4,651
	ОБЛИЦОВКА ИЗНУТРИ: Листы гипсо-картонный лист 800м3/кг	0,210	1,250	0,060
	Конструкция в целом:			4,909	0,204
Межэтажное перекрытие	ДЕРЕВО: Сосна поперек волокон 500м3/кг	0,180	1,250	0,069
	УТЕПЛИТЕЛИ: ROCKWOOL ФЛОР БАТТС 125 м3/кг	0,041	5,000	1,220
	ОБЛИЦОВКИ: Фанера 700м3/кг	0,150	1,800	0,120
	Конструкция в целом:			1,639	0,610
Перекрытие над холодным подпольем	ДЕРЕВО: Сосна поперек волокон 500 м3/кг	0,180	2,500	0,139
	УТЕПЛИТЕЛИ: ТеплоKNAUF Коттедж 15 м3/кг	0,043	20,000	4,651
	ПОЛ: Фанера 700м3/кг	0,150	1,800	0,120
	Конструкция в целом:			5,192	0,193
Окна	Профиль КВЕ Эксперт С/П 4М1-Аr12-4М1-Аr12-И4 (двухкамерный стеклопакет заполненный аргоном, И-стекло)			0,75	1,333

Сравним различные стеновые материалы

Конструкция	Материалы слоев	Теплопроводность ? Вт/м К	Толщина ? см	Сопротивление теплопередачи R м2 К/Вт	Коэффициент сопротивления теплопередачи К Вт/м2 К
Ограждающая конструкция	РАСТВОРЫ: Система для отделки фасада стен из газобетона Baumit Effecto	0,930	0,500	0,005
	СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: Кладка из газобетонных блоков YTONG D400 375мм на клеевом растворе	0,110	37,5	3,409
	РАСТВОРЫ: Гипсовая штукатурка Ротбанд КНАУФ	0,250	1,000	0,040
	Конструкция в целом:			3,612	0,277

 

Конструкция	Материалы слоев	Теплопроводность ? Вт/м К	Толщина ? см	Сопротивление теплопередачи R м2 К/Вт	Коэффициент сопротивления теплопередачи К Вт/м2 К
Ограждающая конструкция	СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: Брус 200х200мм	0,180	20,00	1,111
	Конструкция в целом:			1,269	0,788
Определение теплопотерь для газобетонных блоков YTONG D400 375мм при различной температуренаружного воздуха Этаж Помещение Теплопотери, Вт/час Стены Инфильтрация Итого -4 °С -31 °С -4 °С -31 °С -4 °С -31 °С 1 Спальня 244,23 497,86 310,68 703,97 554,91 1201,83 Гостиная 344,99 697,85 499,55 1131,93 844,54 1829,78 Кухня 218,67 453,61 284,40 657,55 503,08 1111,17 Сан. Узел 72,64 130,21 156,26 335,40 228,75 465,61 Котельная 97,84 235,44 159,82 395,67 257,66 631,11 Тамбур, Шкаф 249,77 648,84 340,49 991,04 590,26 1639,88 Холл 0 0 0 0 0 0 2 Спальня 348,85 711,13 507,00 1148,82 855,86 1859,94 Спальня 316,31 628,34 378,32 857,23 694,63 1485,57 Кладовая 35,41 78,49 5,31 11,77 40,72 90,26 Холл 43,78 86,86 6,57 13,03 50,35 99,89   Итого по объекту: 1972,51 4168,63 2648,39 6246,41 4620,9 10415,04  Определение теплопотерь для бруса 200*200мм при различной температуренаружного воздуха   Этаж Помещение Теплопотери, Вт/час Стены Инфильтрация Итого -4 °С -31 °С -4 °С -31 °С -4 °С -31 °С 1 Спальня 502,78 1021,54 310,68 703,97 813,46 1725,50 Гостиная 633,57 1286,11 499,55 1131,93 1133,12 2418,04 Кухня 444,73 923,80 284,40 657,55 729,13 1581,36 Сан. Узел 155,28 290,07 156,26 335,40 311,53 625,47 Котельная 267,24 612,75 159,82 395,67 427,06 1008,41 Тамбур, Шкаф 296,28 671,66 340,49 991,04 636,77 1662,7 Холл 0 0 0 0 0 0 2 Спальня 521,04 1036,35 507,00 1148,82 1028,05 2185,17 Спальня 488,50 960,11 378,32 857,23 866,82 1817,34 Кладовая 35,41 78,49 5,31 11,77 40,72 90,26 Холл 43,78 86,86 6,57 13,03 50,35 99,89   Итого по объекту: 3388,62 6986,97 2648,39 6246,41 6037,01 13233,38

 Итого теплопотери при -31°С без учета инфильтрации

У дома из газобетонных блоков YTONG 375мм = 4168,63 Вт/час

У дома из бруса 200*200мм = 6986,97Вт/час

Разница в 1,676 раза или 2818 Вт/час

 Итого теплопотери при -4°С без учета инфильтрации

У дома из газобетонных блоков YTONG 375мм = 1972,51Вт/час

У дома из бруса 200*200мм = 3388,62Вт/час

Разница в 1,718 раза или 1416 Вт/час

Стоимость отопления дома в зависимости от материала ограждающих конструкций, температуры наружного воздуха и вида топлива

Вид топлива	КПД котла	Стоимость квт/ч на 01.10.2013г	t°С нар. воздуха	Время	Газобетон 375мм		Брус 200мм		Разница(раз)		Разница (руб)
					С учетом инфил-ии	Без учета инфил-ии	С учетом инфил-ии	Без учета инфил-ии	С учетом инфил-ии	Без учета инфил-ии
Электричество	0.99	2.03р.	-31	Сутки	507р.	203р.	645р.	340р.	1.3	1.7	138р.
			-4		225р.	96р.	294р.	165р.	1.3	1.7	69р.
				Отоп.период	49 725р.	21216р.	64 974р.	36 465р.	1.3	1.7	15 028р.
Магистральный газ	0.9	0.60р.	-31	Сутки	150р.	60р.	191р.	101р.	1.3	1.7	41р.
			-4		67р.	28р.	87р.	49р.	1.3	1.7	20р.
				Отоп.период	14 807р.	6 188р.	19 227р.	10 829р.	1.3	1.7	4 420р.

 Согласно прогнозу Минэкономразвития от 2012г. до 2030 года:

Электроэнергия для населения за 18 лет подорожает в 5 раз, газ - в 4,6 раз

Исходя из этих прогнозов электроэнергия в среднем должна расти примерно по 9,2% в год, газ по 8,5%. Однако в Ярославской области с 2012-2013г. стоимость квт/ч выросло на 12%, а м3 газа на 15%. Чтобы примерно оценить стоимость содержания дома до 2030г. возьмем среднее значение между теплопотерями с учетом инфильтрации и без учета инфильтрации и построим таблицу с ростом цен на энергоносители по прогнозу Минэкономразвития.

 Стоимость отопления дома до 2030г. в зависимости от материала ограждающих конструкций по прогнозу Минэкономразвития

Год	Электричество		Магистральный газ
	Газобетон 375мм	Брус 200мм	Газобетон 375мм	Брус 200мм
2012	31 671р.	45 286р.	9 129р.	13 068р.
2013	35 471р.	50 720р.	10 498р.	15 028р.
2014	38 734р.	55 386р.	11 389р.	16 304р.
2015	42 298р.	60 482р.	12 357р.	17 689р.
2016	46 189р.	66 046р.	13 406р.	19 191р.
2017	50 439р.	72 122р.	14 544р.	20 821р.
2018	55 079р.	78 758р.	15 780р.	22 589р.
2019	60 146р.	86 003р.	17 120р.	24 507р.
2020	65 680р.	93 916р.	18 573р.	26 588р.
2021	71 722р.	102 556р.	20 151р.	28 846р.
2022	78 321р.	111 991р.	21 862р.	31 295р.
2023	85 526р.	122 294р.	23 718р.	33 953р.
2024	93 395р.	133 545р.	25 732р.	36 836р.
2025	101 987р.	145 831р.	27 918р.	39 964р.
2026	111 370р.	159 248р.	30 288р.	43 358р.
2027	121 616р.	173 899р.	32 861р.	47 040р.
2028	132 805р.	189 897р.	35 651р.	51 035р.
2029	145 023р.	207 368р.	38 679р.	55 369р.
2030	158 365р.	226 446р.	41 963р.	60 071р.
Итого с 2013г.	1 494 165р.	2 136 508р.	412 490р.	590 483р.
Разница	В 1,43 раза или 642342р.		В 1,43 раза или 177994р.

Справедливости ради стоит отметить что программа не учитывает такие показатели как Qint-бытовые теплопоступления и Qs-теплопоступления от солнечной радиации поэтому возможна незначительная корректировка цифр.

Данный расчет не претендует на 100% точность результатов, но в то же время позволяет оценить примерные соотношения стоимости содержания различных ограждающих конструкций индивидуального жилого дома. Исходя из данных результатов каждый может сделать выбор в пользу той или иной конструкции стен. 

Главное, чтобы этот выбор был осознанным.

© ООО «Лайт Строй» Теплотехнические расчеты, подбор строительных материалов, архитектурное проектирование, строительство коттеджей

8(4852) 68-00-68, 33-38-62, 33-81-08; 
Сайт: LHB-com.ru 
E-mail: lhb-com@yandex.ru

Продолжение темы о том, как эффективнее инвестировать Ваши средства в индивидуальное жилищное строительство читайте в следующих материалах от ООО "Лайт Строй".

Подписывайтесь и будьте с нами:

Последнее изменение: 14.11.2013

 

Статья размещена ООО «Лайт Строй».

Назад ко всем статьям