Инженерные калькуляторы отопление · водоснабжение

Теплозащитная характеристика здания

Методика: СП 50.13330.2024 — п. 5.5 и таблица 7 (нормируемая удельная теплозащитная характеристика), приложение Д (её расчёт). Это комплексное требование СП: оно проверяется наряду с поэлементным (сопротивление отдельных конструкций) и санитарно-гигиеническим (температура внутренней поверхности), и все три должны выполняться одновременно.

Здание

Оболочка здания

Площади по внутренним поверхностям; окна и двери — по строительному проёму, площадь стен считается за вычетом проёмов. Коэффициент nt учитывает, что за конструкцией не всегда наружный воздух: 1,0 для наружных стен и покрытий, для чердачных перекрытий и перекрытий над подвалами он меньше и считается как (tв − tза)/(tв − tот).

Удельная теплозащитная характеристика
Вт/(м³·°C)
Нормируемое значение по таблице 7 Вт/(м³·°C)
ГСОП °C·сут/год
Суммарная площадь оболочки м²
Коэффициент компактности A/V 1/м
Трансмиссионные потери при расчётной разности Вт
Средневзвешенное сопротивление оболочки (м²·°C)/Вт

Вклад конструкций

О расчёте

Как считается

Удельная теплозащитная характеристика — это трансмиссионные теплопотери всей оболочки, отнесённые к отапливаемому объёму и к одному градусу разности температур:

k_об = Σ (n_t,i · A_i / R_i) / V_от Вт/(м³·°C) A_i — площадь фрагмента оболочки, м² R_i — приведённое сопротивление теплопередаче, (м²·°C)/Вт n_t,i — коэффициент, учитывающий отличие температуры за конструкцией от наружной V_от — отапливаемый объём здания, м³

Смысл требования в том, что поэлементных норм недостаточно: здание можно собрать из конструкций, каждая из которых проходит по своему R, но с такой развитой и изрезанной оболочкой, что в сумме оно окажется расточительным. Комплексное требование это ловит.

Нормируемое значение — таблица 7 СП 50.13330.2024. Оно зависит от отапливаемого объёма и градусо-суток: чем крупнее здание, тем меньше у него площадь оболочки на кубометр и тем строже норма. Для объёма 150 м³ при ГСОП 5000 это 0,708 Вт/(м³·°C), для 15 000 м³ при том же климате — 0,192, то есть почти вчетверо строже.

Коэффициент компактности A/V показывает, насколько развита оболочка. У куба он минимален, у здания с эркерами, выступами и сложной кровлей — заметно выше, и требование выполнить труднее.

О точности. Примечание 1 к таблице 7 предписывает вычислять промежуточные значения по формулам (5.5) и (5.6). В доступном тексте эти формулы приведены изображениями, воспроизвести их не удалось, поэтому здесь применяется двойная линейная интерполяция по таблице. Вблизи границ диапазонов результат может немного отличаться от полученного по формулам СП.

Допущения
  • Сопротивления задаются приведённые. Если подставить условные, посчитанные простым сложением слоёв, характеристика окажется заниженной, и здание пройдёт проверку незаслуженно.
  • Промежуточные значения нормы получены линейной интерполяцией таблицы 7, а не формулами (5.5) и (5.6) — см. выше.
  • Коэффициент nt задаётся вручную. Для наружных стен и покрытий он равен 1; для чердачных перекрытий и перекрытий над подвалами его определяют по фактическим температурам в этих пространствах.
  • Полы по грунту учитываются как одна конструкция с усреднённым сопротивлением; строго их считают зонально.
  • Расчёт проверяет только комплексное требование. Поэлементное и санитарно-гигиеническое проверяются отдельно, и выполнение одного не заменяет других.
Где может ошибаться
  • Компактность важнее толщины утеплителя. Дом сложной формы с эркерами, выступами и ломаной кровлей имеет площадь оболочки на треть больше, чем такой же по объёму дом простой формы. Компенсировать это утеплением дороже, чем изначально сделать форму проще.
  • Маленький дом проходит труднее. У дома объёмом 300 м³ на каждый кубометр приходится вдвое больше оболочки, чем у дома на 2500 м³. Норма это учитывает, но не полностью: для небольших зданий комплексное требование обычно оказывается более жёстким, чем поэлементное.
  • Приведённое сопротивление против условного. Разница у навесного фасада с кронштейнами достигает 30 %, и именно она чаще всего решает, проходит здание или нет.
  • Забытая часть оболочки. Пол по грунту, цоколь, перекрытие над эркером, входные двери — всё это входит в сумму. Пропустить их значит занизить характеристику и получить неверный вывод.
  • Норма — это не оптимум. Выполнение комплексного требования означает соответствие минимуму СП, а не экономическую целесообразность.