Что такое коэффициент теплопередачи и как его рассчитать? на сайте Nedvio

Вопрос от читателя нашего портала: Что такое коэффициент теплопередачи и как его рассчитать?

Ответ: Если вы планируете проживать в вашем доме зимой, важно помнить о таком важном параметре, как коэффициент теплопередачи. Для чего он нужен? Чем ниже его значение, тем меньше тепловые потери у вашего дома и, как следствие, меньше счета за его отопление.

Важно понимать, что зимой в большинстве российских коттеджей не все тепло остается внутри дома, приличная его часть уходит наружу — на улицу. Тепло из дома уходит через стены, окна и даже крышу. И размеры теплопотерь могут быть очень существенными (вплоть до 70-80%). То есть работа вашего котла и батарей в этом случае эффективна лишь на 20-30%. И именно настолько вы переплачиваете за отопление вашего дома.

Как же снизить эти теплопотери? Только качественной теплоизоляцией стен, фундамента, крыши. Так, к примеру, укладка минеральной ваты на крышу и перекрытия на чердаке снижает теплопотери домов до 40% (!), а эффективная изоляция стен, окон и потолка сводит их к минимуму.

Как же все это инженеры посчитали? Очень просто — рассчитывая коэффициент теплопередачи материалов.

Что такое коэффициент теплопередачи?

Данный коэффициент определяет количество теплового потока, проходящего через единицу площади стены или перегородки (или иной конструкции) здания, если с обеих сторон от нее имеется разница температур в 1 К (Кельвин).

Проще говоря, коэффициент теплопередачи показывает, сколько тепловой энергии проходит через ограждающую конструкцию здания. Чем ниже значение этого коэффициента, тем меньше тепловые потери. Чем выше — тем больше. В домах с высоким коэффициентом теплопередачи обычно холоднее зимой, а отопить их гораздо дороже и сложнее.

Коэффициент теплопередачи — это, пожалуй, наиболее важный параметр, используемый для определения качества теплоизоляции здания. Он обозначается символом U.  Для расчета коэффициента теплопередачи следует учитывать такие факторы, как толщина стен и перегородок, их слоев и теплопроводность используемого материала.

Какое значение теплопроводности стен можно считать нормой?

В России строгих стандартов (пока что) на этот счет нет. Поэтому давайте возьмем в качестве образца нормы теплопроводности для наружных стен, используемых в странах Европы. Они следующие:

• при температуре выше 16 ℃ — 0,23 Вт / (м2 · К);
• при температуре от 8 до 16 ℃ — 0,45 Вт / (м2 · К);
• при температуре ниже 8 ℃ — 0,90 Вт / (м2 · К).

Нормы касательно теплопроводности внутренних стен:

• при температуре выше 8 ℃ и в случае стен, отделяющих отапливаемые помещения от лестничных клеток и коридоров — 1,00 Вт / (м2 · К);
• при температуре ниже 8 ℃ — требований нет;
• если речь идет о стенах, разделяющих нагретую и неотапливаемую части дома — 0,30 Вт / (м2 · К).

Расчет коэффициента теплопередачи

Для расчета значения коэффициента теплоотдачи дома можно воспользоваться упрощенной формулой. Она не требует особых математических знаний и такой расчет легко сделать самостоятельно.

Первым шагом является определение термического сопротивления, которое выражается символом R. Для его расчета используется формула:

R = d / λ,

• где d — толщина слоя материала, выраженная в метрах;
• а λ (лямбда) — это коэффициент теплопроводности материала.

Это стандартная формула, которая вошла в обиход застройщиков. Сегодня многие производители утеплителей стараются указывать эти параметры на упаковке своего товара.

Следующим шагом является вычисление общего коэффициента теплопередачи. Общая формула такая:

R + Rsi + Rse

• где Rsi — коэффициент теплопередачи снаружи;
• а Rse — коэффициент теплопередачи изнутри.

Для чего нужна эта формула? Она определяет окончательное значение термического сопротивления (R1).

Коэффициент теплопередачи тесно связан с проводимостью материала, поэтому он зависит от используемого материала. Информацию об этом можно найти на этикетках продукта и в технической спецификации.

Последним шагом для расчета коэффициента теплопередачи является использование формулы:

U = d / R1

• где d — толщина стены или перегородки, выраженная в метрах;
• а R1 — полное тепловое сопротивление.

Полученный результат следует сравнить с допустимым пределом фактора. Если стена в вашем доме состоит из нескольких слоев, отличающихся друг от друга, коэффициент следует рассчитывать отдельно для каждого из них.

Непросто и сложно? Возможно. Однако экономия в десятки тысяч рублей в год на отоплении дома в год того стоит. К тому же, вам вовсе необязательно считать все эти данные в уме или на обычном калькуляторе — сегодня в Интернете есть множество онлайн-калькуляторов, которые сделают эти расчеты за вас.

Какие материалы уменьшают теплопотери?

Чтобы снизить размер теплопотерь дома, нужно в первую очередь обратить внимание на строительные материалы, из которых строится ваш дом. Так, к примеру пеноблоки лучше сохраняют тепло, чем керамзитобетон, а пеноплостирол считается более эффективным теплоизолятором, чем минеральная вата. Узнать больше о теплопроводности материалов вы сможете на страницах нашего сайта.

Кроме того, многие производители стройматериалов указывают информацию о коэффициенте теплопередачи на упаковке. Правило простое: если вы хотите построить максимально теплый дом зимой, выбирайте материалы с минимальным значением теплопередачи. Чем меньше значение этого параметра, тем меньше будут теплопотери.

Какие материалы можно считать наиболее теплыми? Их довольно много. Так, к примеру, очень теплые стены получаются из клееного бруса и хорошего кирпича. Очень неплохие качества у пенобетона и газобетона.

Что касаемо утеплителей. Несмотря, на то что минеральную вату уже многие считают устаревшим теплоизолятором, это по-прежнему хороший выбор для утепления стен, перегородок и кровли. Все дело в том, что у минваты великолепное сочетание фактора «цена-легкость монтажа» и низкий коэффициент теплопередачи, который составляет от 0,031 до 0,045 Вт / (м · К).

Еще более эффективным теплоизолятором считается пенополистирол. Он не так удобен в работе как минвата, зато у него существенно ниже коэффициент теплопередачи — от 0,027 до 0,040 Вт / (м · К).

Другие материалы с низким коэффициентом U: керамзит, керамический блок и даже изоляционные пленки с дополнительным слоем алюминия. Ознакомиться более подробно со всеми видами утеплителей для частного дома вы сможете на страницах нашего сайта.