Расчет теплопотерь цокольного этажа.

Расчет теплопотерь цокольного этажа ведется несколько иначе, нежели расчет надземных этажей жилого дома. Дело в том, что условия возникновения теплопотерь в цокольном этаже совсем другие.

В первую очередь это, конечно же, то обстоятельство, что стены цокольного этажа и полы находятся в земле и не контактируют с наружным воздухом, имеющем всегда гораздо более низкую температуру, чем грунт.

Необходимо оговориться, что речь не идет о районах крайнего севера с вечномерзлыми грунтами, речь идет о средней полосе России с нормативной зимней глубиной промерзания не более двух метров.

Для расчетов стены и полы цокольного этажа разделяются на двухметровые зоны. Начиная от уровня земли вниз по стене и далее по полу задается первая двухметровая зона. Далее по полу опреляется вторая, также двухметровая зона, потом третья и оставшееся пространство внутри третьей зоны является зоной номер четыре. Ремарка: на данном рисунке четвертой зоны нет по причине недостаточных размеров дома.

Основание для таких утверждений - СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция, кондиционирование." Приложение 9.

Для каждой из этих зон уже нормативно, без учета возможных мер по их утеплению, определяется значение теплосопротивления. Эти значения являются следующими:

• зона I - RI = 2,1 м²•°С/Вт;
• зона II - RII = 4,3 м²•°С/Вт;
• зона III - RIII = 8,6 м²•°С/Вт;
• зона IV - RIV = 14,2 м²•°С/Вт.

Нетрудно заметить, что теплосопротивление от краев внутрь возрастает, что выглядит вполне логично. Чем дальше от промерзающего грунта - тем теплее. Причем, возрастает довольно существенно.

Давайте сравним эти значения с теплосопротивлением наружной стены дома, утепленной в соответствии с нормативами. Возьмем, например, для зоны Среднего Урала нормативное теплосопротивление 3,3 м²•°С/Вт.

Если строить стены из газобетонных блоков, обладающих коэффициентом теплопроводности 0.21 Вт/(м•°C), то толщина стены с нормативным сопротивлением 3,3 м²•°С/Вт будет около 70 см. Расчет простой: надо перемножить значение теплосопротивления и коэффициент теплопроводности: 3,3 м²•°С/Вт * 0.21 Вт/(м•°C) = 0.69 м.

Теперь посмотрим, насколько отличаются теплосопротивления стен и пола цокольного этажа от теплосопротивления наружной стены. Теплосопротивление вертикальной части первой зоны чуть меньше, а именно 2.1, и составляет 63% от 3.3. Заметим, это без всякого утепления. 63% равносильно 44 сантиметрам газобетонной стены.

Смотрим вторую зону. Здесь получается 130%, и равносильно 90 сантиметрам газобетонной стены. Третья зона. 260% и равносильно 1,8 метра газобетона. И наконец, четвертая зона. 430% и почти 3 метра газобетона.

Вполне очевидно, что самые большие теплопотери в цокольном этаже можно ожидать через его стены. Можно утеплить их, скажем, 5 сантиметрами пенополистирола. Благодаря чему теплосопротивление стен будет суммой теплосопротивления пенополистирола и заданного теплосопротивления этой зоны: 1.25 + 2,1 = 3.35 м²•°С/Вт.

Производить работы по утеплению пола в цокольном этаже нецелесообразно в связи с тем, что затраты на это утепление никогда не окупятся, поскольку на теплопотери эти меры повлияют незначительно.

Осталось произвести расчет теплопотерь через цокольный этаж и через 1 этаж дома для сравнения. Эти расчеты приведены в формате Excel (скачать здесь). Таблицу можно использовать и для других размеров дома, подставляя другие данные.

В исходном же варианте проведены расчеты для дома размеранми 9 х 9 м по внутренней стене. Теплопотери вычисляются по формуле: Q = S*T/R, где:

• Q - теплопотери, Вт;
• S - площадь ограждения, м²;
• R - теплосопротивление ограждения, м²•°С/Вт;
• T - разница температур между внутренним и наружным воздухом.

Результаты расчетов таковы:

На основании этой таблицы можно представить графики, четко иллюстрирующие разницу в теплопотерях. Для увеличения картинки просто щелкните по ней.

Как видим, утверждения о теплопотерях в 1 кВт на 10 м² отапливаемой площади, совсем не безосновательны. При расчетах систем отопления берутся именно такие 1 кВт на 10 м². Или 100 Вт/м².

На нашем графике дом без цокольного этажа имеет очень близкие к этому значению теплопотери: 95 Вт/м². Но есть смысл обратить внимание на теплопотери дома с цокольным этажом при той же температуре минус 40 градусов. 56 Вт/м² - почти вдвое меньше. Правда, при площади вдвое больше. Но возьмите дом без цокольного этажа с площадью 162 квадратных метра и получите удельные теплопотери, близкие к 90 Вт/м², а общие теплопотери до 16000 Вт.

Нелишне напомнить: эти упрощенные расчеты велись для НОРМАТИВНО утепленного дома. Нормативно - это стена из газобетона, утепленная снаружи до теплосопротивления 3.3 м²•°С/Вт. Неутепленный газобетон, как бы он красиво не выглядел на фасаде, более 1.5 м²•°С/Вт не обеспечит, и теплопотери только на этом вырастут вдвое. Попробуй, Мастер, посчитай и убедись.

Это физика, и я фанат её. Я могу ошибаться. Она - никогда. И потому утепляй свой дом, Мастер, береги свое тепло!