Срока окупаемости утепления стен

Экономический расчет утепления дома

Запись дневника создана пользователем Smart2305, 29.01.13
Просмотров: 22.214, Комментариев: 23

О достижении баланса тепловых потерь я уже писал в моей статье:
http://www.forumhouse.ru/entries/3040/

В этой статье я попытаюсь дать экономическое обоснование утепления ограждающих конструкций дома.
Основной показатель экономической эффективности утепления — срок окупаемости системы утепления. Вот его мы и подсчитаем для различных типов отопления.

Для расчета экономической составляющей нам потребуются следующие данные.
1. Тип отопления и соответственно стоимость кВт*ч тепловой энергии. (стоимость 1 кВт*ч можно определить по таблице http://www.forumhouse.ru/entries/2981/ )
2. Стоимость планируемых утеплителей по каждой конструкции (цоколь, стены, крыша)
3. Сопротивление теплопередачи планируемых утеплителей.
4. Сопротивление теплопередачи существующих ограждающих конструкций или по проекту.
5. Среднюю температуру в регионе за отопительный сезон ( из Википедии в МО — 2гр. отопительный сезон 7 месяцев)

Для простоты расчета примем стоимость всех утеплителей 3500 руб/м3
У утеплителей есть параметр теплопроводность. Измеряется в Вт/(м·К) или в Вт/(м*С).
Обозначает количество Ватт мощности проходящее через 1 квадратный метр утеплителя, толщиной метр, при разнице температур снаружи и внутри в 1 гр.
Примем его для всех утеплителей 0,040 Вт/(м·К).

Срок окупаемости утеплителя рассчитывается по формуле:

СрОк = (0,4167Ст * d) / (ДнОт * ΔT * СтЭн * (1 / R — 1 / (R + 0,01d / λ) ) )

СрОк — срок окупаемости лет
Ст — стоимость утеплителя за м3
d — толщина утеплителя в см.
ДнОт — количество дней отопительного сезона (в МО — 210 дней)
R — сопротивление теплопередаче существующей ограждающей конструкции, (м2·С)/Вт
λ — теплопроводность утеплителя в Вт/(м·К) или в Вт/(м*С)
ΔT — средняя разница между наружней и внутренней температурой ограждающей конструкции за отопительный сезон
СтЭн — стоимость тепловой энергии за 1 кВт*ч.

Пример №1
Рассчитаем срок окупаемости утеплителя на основе минеральной ваты толщиной 100 мм на стене из газобетона толщиной 250 мм.
У нашей стены R=1,75 (м2·С)/Вт
ΔT стены около 25 гр., соответственно:
для утеплителя стены толщиной в 10 см, срок окупаемости составит:
при отоплении магистральным газом — 23 года
при отоплении электричеством — 2,3 года

Пример №2
Рассчитаем срок окупаемости утеплителя, толщиной 100мм на основе минеральной ваты на кирпичной стене из полнотелого кирпича толщиной в 2,5 кирпича. ( Так в 90-е годы любили строить дома. )
У нашей кирпичной стены R=1 (м2·С)/Вт
ΔT стены около 25 гр., соответственно:
для утеплителя стены толщиной в 10 см, срок окупаемости составит:
при отоплении магистральным газом — 10,8 лет
при отоплении электричеством — 1 год

Пример №3
Рассчитаем срок окупаемости слоя дополнительного утеплителя ЭППС толщиной 100 мм под фундаментной плитой.
Существующий проект предусматривает только 100 мм утеплителя. Мы увеличиваем до 200 мм.
У нашей плиты R = 3 (м2·С)/Вт
ΔT между землей и полом 17 гр., соответственно:
для дополнительного слоя утеплителя фундаментной плиты толщиной в 10 см, срок окупаемости составит:
при отоплении магистральным газом — 75 лет
при отоплении электричеством — 7,5 лет

Пример №4
Рассчитаем срок окупаемости слоя дополнительного утеплителя на основе минеральной ваты толщиной 50 мм под кровлей. Существующий проект предполагает утепление толщиной в 150 мм. Мы увеличиваем до 200 мм.
У нашей кровли R = 3,75 (м2·С)/Вт
ΔT у кровли 25 гр., соответственно:
для дополнительного слоя утеплителя кровли толщиной в 5 см, срок окупаемости составит:
при отоплении магистральным газом — 58 лет
при отоплении электричеством — 5,8 лет

Выводы.
Утеплять дом необходимо!
Толщину утеплителя можно выбрать, проанализировав, какой экономический эффект даст увеличение толщины утеплителя, по сравнению с исходной конструкцией.
При выборе толщины утеплителя, нормальным является срок окупаемости в 10-20 лет.
Учитывая, что стоимость магистрального газа растет быстрее инфляции, то можно предположить, что цены на газ сравняются с ценами на другие энергоносители.
Поэтому при расчете срока окупаемости, брать сегодняшние цены на газ не правильно.

Источник

Экономическая эффективность утепления стен каркасного дома. Часть 2

Economic Efficiency of Thermal Insulation of a Frame House. Part 2

A.S. Gorshkov, Candidate of Engineering, Director of Educational and Scientific Center «Monitoring and Rehabilitation of Natural Systems» FGAOU VO «Saint Petersburg Polytechnic University of Peter the Great», A.G. Kernik, Head of Sales Technical Support Group at OOO «URSA Evrazia»

Keywords: individual dwelling, outside walls, wooden frame, facades, thermal insulation, additional winterizing, energy saving, energy efficiency, investments, payback

After calculation of (see Energy Conservation magazine No. 6, 2019.) the heat transfer resistance and heat transfer coefficient of outside walls for different thicknesses of thermal insulation for a standard Moscow region carcase house with total area of 150 m 2 , where 150?50 mm wooden beam is used as the bearing frame, we will move on to determination of the cost of its winterization and the4 optimal thickness of the thermal insulation layer that corresponds to the minimum period of payback of additional investments.

Рассчитав (См. журнал «Энергосбережение» № 6. 2019.) величину сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи наружных стен при различной толщине утеплителя для подмосковного типового каркасного дома площадью 150 м 2 , где в качестве несущего каркаса использован деревянный брус сечением 150×50 мм, перейдем к определению затрат на его утепление и оптимальной толщины слоя утеплителя, соответствующей минимальному сроку окупаемости дополнительных инвестиций.

Экономическая эффективность утепления стен каркасного дома Часть 2

Рассчитав величину сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи наружных стен при различной толщине утеплителя для подмосковного типового каркасного дома площадью 150 м 2 , где в качестве несущего каркаса использован деревянный брус сечением 150×50 мм, перейдем к определению затрат на его утепление и оптимальной толщины слоя утеплителя, соответствующей минимальному сроку окупаемости дополнительных инвестиций.

Расчет потерь тепловой энергии через наружные ограждающие конструкции

Средние за отопительный период потери тепловой энергии через стены дома Q_ст, Гкал, заданной толщины и заданного состава рассчитываются по формуле (1). Обозначим базовый вариант утепления (50 мм) стен индексом «баз», варианты с большей толщиной теплоизоляции – «ут». Тогда экономия тепловой энергии, достигаемая за счет дополнительного утепления наружных стен, может быть рассчитана на основании выражения (2).

Расчет эксплуатационных затрат

Разница эксплуатационных затрат, достигаемая за счет дополнительного утепления наружных стен в течение одного нормативного отопительного периода, может быть рассчитана по формуле (3). Размер платы за пользование природным газом на отопление жилых домов, расположенных на территории Московской области, C_ст, составляет 5,14 руб./м 3 (распоряжение Комитета по ценам и тарифам Московской области от 10 июня 2016 года № 74-Р).

Результаты расчета эксплуатационных затрат графически представлены на рис. 1.

Эксплуатационные затраты, расходуемые в течение одного нормативного отопительного сезона на компенсацию потерь тепловой энергии через стены

Расчет периода окупаемости

Прогнозируемый срок окупаемости инвестиций, направленных на дополнительное утепление наружных стен, рассчитаем по формуле (4).

В отличие от формулы (5), используемой для расчета простой (бездисконтной) окупаемости, формула (4) позволяет учесть не только затраты на утепление и эксплуатационные расходы на отопление ΔK, но и показатели динамики роста тарифов на энергоносители r, а также дисконтирования будущих денежных потоков i, достигаемых за счет уменьшения эксплуатационных издержек.

Средняя величина относительного роста тарифов на тепловую энергию для населения России ΔCcт составляет примерно 12 % в год. Таким образом, среднегодовой рост тарифов на тепловую энергию в формуле (4) примем равным 0,12.

Мерой дисконтирования будущих денежных потоков можно выбрать средний уровень инфляции за определенный промежуток времени (например, за 5 или 10 последних лет), ставку рефинансирования Центрального банка, доходность альтернативных вложений (например, открытие вклада в банке на депозитный счет) и прочие факторы, влияющие на величину будущих денежных потоков.

Дисконтированный срок окупаемости дополнительных инвестиций, направленных на утепление наружных стен рассматриваемого объекта исследования, в зависимости от толщины слоя теплоизоляции

Критерии, учитываемые в системе показателей энергоэффективности штатов США

Для данной конкретной модели в качестве меры дисконтирования примем величину ключевой ставки Центрального банка РФ, равную 10 %. С учетом этого значение показателя дисконтирования в формуле (4) примем равным 0,1.

Рассчитаем по формуле (4) прогнозируемый период окупаемости дополнительных затрат на утепление при различной толщине слоя теплоизоляции, то есть интервал времени, по истечении которого инвестиции в дополнительное утепление стен каркасного дома окупятся (по сравнению с базовым вариантом утепления: δ_ут = 50 мм).

Результаты расчета представлены в таблице, из которой видно, что наиболее полно условию Т_Д = f(δ_ут) → min удовлетворяет толщина теплоизоляции 150 мм: при ней дисконтированный срок окупаемости дополнительных инвестиций, направленных на утепление наружных стен рассматриваемого дома, оказывается минимальным (менее 5 лет).

Кроме этого, при толщине несущих стоек каркаса 150 мм и толщине утеплителя 150 мм обеспечивается плотное прилегание ветрозащитного слоя к утеплителю (см. рис. 2 в первой части статьи). В этом случае при прохождении воздуха в воздушной вентилируемой прослойке не будет наблюдаться провисания ветрозащитной мембраны.

Резкое увеличение срока окупаемости инвестиций при толщине слоя теплоизоляции 200 мм для заданного сечения каркаса (50×150 мм) обусловлено необходимостью устройства дополнительного контрбруса (сечением 50×50 мм) и размещения второго (наружного) слоя теплоизоляции толщиной 50 мм. Следует отметить, что при таком варианте утепления несущие стойки каркаса оказываются в зоне положительных температур, что увеличивает их эксплуатационную сохранность и долговечность. При однослойном утеплении стен каркасного дома различные участки сечения стоек оказываются под воздействием различных температур, что вызывает их неравномерную деформацию. При наличии средств для повышения надежности и долговечности несущих элементов деревянного каркаса дома рекомендуется производить утепление таким образом.

Подводя итог, можно утверждать следующее:

1. Одним из способов снижения потерь тепловой энергии на отопление является дополнительное утепление наружных ограждающих конструкций (стен, покрытий, чердачных перекрытий, наружных дверей и пр.).

2. Чем меньше потери тепла, тем меньшее количество тепловой энергии требуется для компенсации потерь тепловой энергии (при обеспечении нормативных показателей микроклимата). Таким образом, утепление приводит к уменьшению потребляемой в доме энергии и, как следствие, к сокращению платежей за отопление.

3. Дополнительное утепление ограждающих конструкций дома требует дополнительных инвестиций (капитальных вложений).

4. Экономическую эффективность энергосберегающих мероприятий можно характеризовать прогнозируемым сроком их окупаемости.

5. Прогнозируемый срок окупаемости инвестиций, направленных на утепление наружных стен рассматриваемого объекта исследования (жилого загородного каркасного дома), составляет от 4,9 до 8,3 лет в зависимости от толщины слоя теплоизоляции.

6. Минимальный прогнозируемый срок окупаемости инвестиций в утепление стен каркасного дома составляет 4,9 года и соответствует толщине слоя теплоизоляции, равной 150 мм.

Литература

1. Горшков А. С. Инженерные системы. Руководство по проектированию, строительству и реконструкции зданий с низким потреблением энергии. СПб., 2013.
2. Горшков А. С. Модель оценки прогнозируемого срока окупаемости инвестиций в энергосбережение // Вестник МГСУ. 2015. № 12. С. 136–146.
3. Немова Д. В., Горшков А. С., Ватин Н. И., Кашабин А. В., Цейтин Д. Н., Рымкевич П. П. Технико-экономическое обоснование по утеплению наружных стен многоквартирного жилого здания с устройством вентилируемого фасада // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 11 (26). С. 70–84.
4. Немова Д. В., Горшков А. С., Ватин Н. И., Кашабин А. В., Рымкевич П. П., Цейтин Д. Н. Технико-экономическое обоснование по утеплению ограждающих конструкций индивидуального жилого дома // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 8 (23). С. 93–115.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “Энергосбережение” за №7’2019

распечатать статью —> pdf версия

Источник

Экономическая эффективность утепления стен каркасного дома. Часть 1

Economic Efficiency of Thermal Insulation of a Frame House. Part 1

A.S. Gorshkov, Candidate of Engineering, Director of Educational and Scientific Center «Monitoring and Rehabilitation of Natural Systems» FGAOU VO «Saint Petersburg Polytechnic University of Peter the Great», A.G. Kernik, Head of Sales Technical Support Group at OOO «URSA Evrazia»

Keywords: individual dwelling, outside walls, wooden frame, facades, thermal insulation, additional winterizing, energy saving, energy efficiency, investments, payback

Frame houses are some of the most common options for a country house construction. Frame construction technologies have been well known for over five centuries, and currently represent the main type of low-rise construction in Scandinavian countries, USA and Canada. Popularity of frame house construction is growing in Russian every year.

Let’s look into feasibility of winterization of outside walls of a frame house designed for continuous residence. The conclusions are based, first of all, on the results of calculation of heat transfer resistance and heat transfer factor of outside walls for different thermal insulation thicknesses, performed with consideration of effect of heat transfer inclusions. Secondly, they are based on determination of the capital costs of winterization for various thicknesses of the additional thermal insulation layer. The result gives calculation of the optimal thermal insulation layer thickness that matches the minimum payback period of additional investments.

Каркасные дома представляют один из наиболее распространенных вариантов строительства загородного дома. Каркасные технологии строительства известны уже более пяти веков и в настоящее время являются основным типом малоэтажного строительства в странах Скандинавии, США и Канады. Популярность каркасного домостроения с каждым годом возрастает и в России.

Рассмотрим целесообразность утепления наружных стен каркасного дома, предназначенного для постоянного проживания. Выводы основаны, во-первых, на результатах расчета сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи наружных стен при различной толщине утеплителя, выполненного с учетом влияния теплопроводных включений. Во-вторых, они основаны на определении капитальных затрат на утепление при различной толщине дополнительного слоя теплоизоляции. В итоге рассчитана оптимальная толщина слоя утеплителя, соответствующая минимальному сроку окупаемости дополнительных инвестиций.

Экономическая эффективность утепления стен каркасного дома.
Часть 1

А. С. Горшков, канд. техн. наук, директор учебно-научного центра «Мониторинг и реабилитация природных систем» ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

А. Г. Керник, руководитель группы технической поддержки продаж ООО «УРСА Евразия»

Каркасные дома представляют один из наиболее распространенных вариантов строительства загородного дома. Каркасные технологии строительства известны уже более пяти веков и в настоящее время являются основным типом малоэтажного строительства в странах Скандинавии, США и Канады. Популярность каркасного домостроения с каждым годом возрастает и в России.

Рассмотрим целесообразность утепления наружных стен каркасного дома, предназначенного для постоянного проживания. Выводы основаны, во-первых, на результатах расчета сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи наружных стен при различной толщине утеплителя, выполненного с учетом влияния теплопроводных включений. Во-вторых, они основаны на определении капитальных затрат на утепление при различной толщине дополнительного слоя теплоизоляции. В итоге рассчитана оптимальная толщина слоя утеплителя, соответствующая минимальному сроку окупаемости дополнительных инвестиций.

Современные технологии строительства и применяемые при строительстве материалы позволяют строить каркасные дома, которые не уступают каменным по долговечности и надежности. Основными преимуществами каркасного домостроения являются: быстровозводимость, относительно низкая стоимость, всесезонность строительных работ и практически полное отсутствие мокрых процессов при возведении коробки дома. Большинство энергоэффективных зданий в настоящее время возводится по каркасной технологии.

Стены каркасных зданий состоят из несущего каркаса, который может быть выполнен из деревянного бруса, бруса из клееного шпона (ЛВЛ) или тонкостенных профилей из оцинкованной стали (ЛСТК) с заполнением пространства между стойками каркаса плитами из эффективного утеплителя (теплоизоляции). Изнутри и снаружи каркас закрывается отделочными изделиями, перечень которых широк и разнообразен.

Утеплитель (теплоизоляция) служит для уменьшения потерь тепловой энергии на отопление. Чем толще слой теплоизоляции, тем меньшими оказываются потери тепла и, следовательно, тем меньшего расхода энергоресурсов (топлива) требует здание.

Чем меньше потери тепла в здании, тем меньшее количество тепловой энергии требуется подвести к зданию от источника тепла.

Таким образом, утепление ограждающих конструкций приводит к уменьшению потребляемой в здании энергии и, следовательно, к сокращению эксплуатационных затрат на отопление.

Однако чем толще слой утеплителя, тем большими оказываются капитальные затраты. Таким образом, еще на этапе проектирования следует произвести экономическую оценку вариантов технических решений.

Капитальные затраты, как правило, значительны, но выделяются единовременно, а экономический эффект от дополнительного утепления будет «набегать» ежегодно, но меньшими порциями. Следовательно, существует некоторая оптимальная толщина слоя теплоизоляции, характеризующая экономическую эффективность принятого решения. Ее можно определить путем оценки экономической эффективности различных вариантов утепления и сравнения их между собой.

В рамках данного исследования для оценки экономической эффективности различных вариантов утепления наружных стен каркасного дома используется показатель прогнозируемого срока окупаемости инвестиций. Наиболее эффективным считается вариант утепления, при реализации которого дисконтированный срок окупаемости Т_Д инвестиций в доутепление ограждающих конструкций дома окажется минимальным: Т_Д =» f(δ_ут) → min.

Объект и цель исследования

Рассмотрим типовой каркасный дом площадью 150 м 2 (рис. 1). Площадь наружных стен А_ст примем равной 175 м 2 .

В качестве несущего каркаса рассмотрим наиболее распространенный вариант – деревянный брус сечением 150×50 мм.

Отопление в доме – индивидуальное, от газового котла с КПД 90 %.

Месторасположение объекта: Московская область.

Рис. 1. Фасад и разрез объекта исследования

Рассчитаем потери тепловой энергии через наружные стены рассматриваемого объекта исследования, а также оценим прогнозируемые сроки окупаемости для четырех вариантов утепления наружных стен (см. рис. 2) толщиной 50, 100, 150 и 200 мм.

В качестве слоя теплоизоляции примем теплоизоляционные изделия из минеральной ваты на синтетическом связующем марки TERRA 34 PN (см. табл. 1).

Таблица 1
Основные физико-механические характеристики изделий марки TERRA 34 PN

Рассмотрим как влияет увеличение толщины теплоизоляции на первоначальные капитальные вложения (инвестиции), потери тепловой энергии через наружные стены, эксплуатационные затраты на компенсацию потерь тепла и сроки окупаемости инвестиций.

Вариант стены с толщиной утеплителя 50 мм примем в качестве базового (минимально допустимого) варианта. Стена каркасного дома может быть выполнена без утеплителя, но такой дом в данном исследовании не рассматривается, поскольку, как правило, не подходит для круглогодичного проживания или окажется некомфортным.

Определение дополнительных инвестиций

Увеличение толщины слоя теплоизоляции сверх базовых 50 мм в составе наружных стен каркасного дома потребует дополнительных инвестиций.

В соответствии с исходными данными площадь наружных стен рассматриваемого объекта исследования принята равной 175 м 2 .

Затраты на монтаж дополнительной теплоизоляции (сверх базовых 50 мм) представлены в табл. 2. Дополнительные затраты на утепление получены исходя из стоимости теплоизоляции 1 200 руб./м 3 и рассчитаны по сравнению с базовым вариантом утепления (50 мм), то есть с учетом необходимости установки дополнительного слоя теплоизоляции толщиной 50 мм и т. д. В последнем случае толщина слоя минеральной ваты 200 мм окажется больше толщины стоек каркаса (150 мм), ввиду чего для установки дополнительных 50 мм теплоизоляции между каркасом и обрешеткой потребуется установить контрбрус толщиной 50 мм для укладки последних 50 мм минеральной ваты. В этом случае стоимость работ непропорционально возрастает (отражено в табл. 2).

Таблица 2
Капитальные затраты на установку дополнительного слоя теплоизоляции

Стоимости работы по монтажу теплоизоляции с толщинами 50, 100 и 150 мм приняты равными, поэтому не учтены. При толщине слоя теплоизоляции 200 мм учтены дополнительные затраты на установку контрбруса и укладку между горизонтальными направляющими контрбруса утеплителя.

Капитальные затраты на дополнительное утепление наружных стен с увеличением толщины теплоизоляции при переходе от толщины 150 мм к толщине 200 мм возрастают более резко (табл. 2). Это обстоятельство обусловлено изменением конструктивной схемы наружных стен ввиду появления между стойками каркаса и облицовочным слоем дополнительного контрбруса.

Для расчета эксплуатационных издержек вариантов домов с различным уровнем теплоизоляции наружных стен требуется понимание параметров климата предполагаемого района строительства и теплотехнических характеристик ограждающих конструкций (стен).

Оценка уровня теплоизоляции

Уровень теплоизоляции наружных стен может быть оценен с использованием значений сопротивления теплопередаче , м 2 ·К/Вт и коэффициента теплопередачи , Вт/(м 2 ·К). Данные теплофизические характеристики являются обратно пропорциональными другу другу, то есть [1].

Коэффициент теплопередачи (U-value) является более удобной и понятной тепловой характеристикой ограждающих конструкций, так как показывает отношение плотности теплового потока к площади ограждающей конструкции при разности внутренней и наружной температур воздуха 1 К.

Сопротивление теплопередаче вариантов стенового ограждения при различной толщине слоя теплоизоляции рассчитано по известной формуле (СП 23-101″–2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»),

где α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены, (принимаемый по табл. 7 СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий») для наружных стен равным 8,7 Вт/(м 2 ·К);

δ_i– толщина i-го слоя конструкции наружной стены, м;

λ_i– теплопроводность i-го слоя материала наружной стены, Вт/(м·К);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены, принимаемый по СП 23-101–2004 (табл. 8) для наружных стен равным 23 Вт/(м 2 ·К).

В связи с тем, что термическое сопротивление внутреннего и наружного облицовочных слоев по сравнению с термическим сопротивлением слоя утеплителя незначительно, а также в связи с тем, что изделия для внутренней отделки могут быть приняты совершенно разными, при расчете сопротивления теплопередаче (по формуле определения R_o)облицовочные слои не учитывались.

Ввиду того, что в рассматриваемой конструкции стены (рис. 2) перед облицовочным слоем присутствует вентилируемая наружным воздухом прослойка, коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены на основании примечания «б» к пункту 9.1.2″ СП 23–101 примем равным 10,8 Вт/(м 2 ·К).

В результате расчета сопротивление теплопередаче рассматриваемых вариантов стеновых ограждений при различной толщине слоя теплоизоляции составило: при 50 мм (базовый вариант) –R 50 ₀ = 1,49, при 100 мм –R 100 ₀ =2,77; при 150 мм –R 150 ₀ =4,07; при 200 мм –R 200 ₀ =5,34 (м 2 К)/Вт.

Из рис. 2 видно, что контур утепления не является сплошным, – деревянные стойки каркаса разрывают контур утепления на всю толщину слоя теплоизоляции, то есть представляют собой сквозные линейные теплопроводные включения. Ввиду этого стойки деревянного каркаса обуславливают дополнительные (по сравнению с сечением стены в месте расположения утеплителя) потери тепла, которые следует учесть при оценке потенциала энергосбережения различных вариантов утепления.

Рис. 2.
Схематичное изображение рассматриваемой конструкции
наружной стены каркасного дома

Для оценки влияния стоек каркаса на уровень теплоизоляции наружных стен каркасного дома воспользуемся методом, представленным в справочнике [2]. Расстояние между деревянными стойками каркаса примем равным 0,6 м, толщину направляющих – 0,05 м (рис. 4).

Рис. 4. Схематичное изображение регулярного (повторяю-
щегося) фрагмента стенового ограждения для расчета его
коэффициента теплопередачи с учетом влияния стоек на те-
плотехническую однородность ограждающей конструкции

Если толщина слоя утеплителя меньше толщины деревянной стойки каркаса, при расчете коэффициента теплопередачи стеновой конструкции толщину направляющих стоек будем принимать равной толщине слоя утеплителя (как показано на рис. 4). Термическое сопротивление внутреннего и наружного облицовочных слоев, толщина которых, как правило, существенно ниже, чем у несущих и утепляющих слоев, будем считать ничтожно малым.

Пространство между утеплителем и облицовкой будем считать вентилируемым. В этой связи коэффициент теплоотдачи наружной поверхности α_н примем равным 10,8 Вт/(м·К) (СП 23″-101–2004).

Тогда при толщине слоя утеплителя 50 мм сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи стены:

· по сечению стоек деревянного каркаса (к) составят соответственно R_k =» 0,44 м 2 К/Вт и U_k=» 2,27 Вт/(м 2 К):

· по сечению утеплителя (ут) – R_ут =» 1,49 м 2 К/Вт и U_ут =» 0,67 Вт/(м 2 К):

С учетом того, что высота стоек каркаса и слоя утеплителя примерно одинаковы, расчет коэффициента теплопередачи можно провести только относительно ширины рассмотренного на рис. 4 фрагмента стенового ограждения [2], для которого получили U 50 _пр =» 0,79 Вт/(м 2 К).

Аналогичные расчеты, выполненные для других толщин слоя утеплителя, дают следующие результаты:U 100″ _пр =» 0,44; U 150 _пр =» 0,31; U 200 _пр =» 0,24 Вт/(м 2 К).

Продолжение статьи читайте в следующем номере журнала «Энергосбережение»

Источник