Расчёт теплопотерь дома: формула, коэффициенты и пример
Мощность котла и число секций радиатора выводятся из одного числа — сколько ватт дом отдаёт наружу в самую холодную пятидневку. Считается оно не по площади, а по ограждениям: каждая стена, окно, кровля и пол отдельно, плюс нагрев приточного воздуха. Ниже формула, все коэффициенты и разбор реальной комнаты по шагам.
Комната 20 м², Москва: куда уходит тепло
Одно окно площадью 2,25 м² теряет почти столько же, сколько 24 м² утеплённой стены. Составляющие округлены до ватта, итог по комнате — 1 360 Вт, то есть 68 Вт на квадратный метр.
Посчитать теплопотери своего объекта Бесплатно, результат сразу на экранеФормула
Ограждение теряет тем больше, чем оно больше по площади, чем холоднее на улице и чем хуже утеплено. Всё это укладывается в одно выражение, которое считается для каждой конструкции отдельно:
Q = A · ΔT / R · n
A — площадь ограждения, м²
ΔT — разность температур внутри и снаружи, °C
R — сопротивление теплопередаче конструкции, м²·°C/Вт
n — коэффициент положения ограждения
Коэффициент n учитывает, с чем ограждение граничит. У стены, окна и кровли это 1,0 — за ними прямо улица. У пола по грунту 0,85: земля зимой теплее воздуха, и полная разность температур к нему неприменима.
Отдельным слагаемым идёт нагрев приточного воздуха — та самая вентиляция, которую в самодельных расчётах чаще всего забывают. Полная нагрузка помещения получается сложением всех ограждений и воздухообмена, и именно по ней подбирается прибор.
Сопротивление теплопередаче: откуда берётся R
Для стены R собирается из пирога — слой за слоем. Толщина каждого слоя в метрах делится на его теплопроводность, всё складывается, и к сумме добавляются два постоянных слагаемых: 0,115 на теплоотдачу внутренней поверхности и 0,043 на наружную.
Газобетон D400 толщиной 375 мм:
R = 0,115 + 0,043 + 0,375 / 0,117 = 3,36 м²·°C/Вт
Теплопроводность берётся из справочника материалов. Разброс огромный: железобетон проводит тепло в полсотни раз лучше, чем экструдированный пенополистирол, поэтому монолитная стена без утепления и стена из газобетона той же толщины — это разные дома.
| Материал стены | λ, Вт/(м·°C) |
|---|---|
| Экструдированный пенополистирол (XPS) | 0,032 |
| Пенополистирол (пенопласт) | 0,041 |
| Минеральная вата (базальт) | 0,042 |
| Газобетон D400 | 0,117 |
| Газобетон D500 | 0,141 |
| Брус деревянный (сосна, ель) | 0,150 |
| Керамический блок (тёплая керамика) | 0,160 |
| Газобетон D600 | 0,163 |
| Гипсокартон, гипсовая штукатурка | 0,210 |
| Кирпич пустотелый | 0,440 |
| Кирпич полнотелый глиняный | 0,700 |
| Штукатурка цементная | 0,930 |
| Железобетон, монолит | 2,040 |
У кровли, пола и остекления пирог не собирается — там берутся готовые значения сопротивления по конструкции целиком. Разница между крайними вариантами доходит до шестидесяти раз.
| Конструкция | R, м²·°C/Вт |
|---|---|
| Кровля и чердачное перекрытие | |
| Минеральная вата 400 мм | 10,53 |
| XPS (пеноплекс) 300 мм | 9,38 |
| Минеральная вата 200 мм | 5,26 |
| Минеральная вата 150 мм | 3,95 |
| Деревянное перекрытие утеплённое | 4,00 |
| Железобетонное перекрытие без утепления | 0,50 |
| Пол | |
| Пол на лагах, минеральная вата 150 мм | 3,20 |
| Пол по грунту, XPS 100 мм | 2,80 |
| Пол над холодным подвалом, утеплённый | 2,50 |
| Пол по грунту, XPS 50 мм | 1,90 |
| Пол над холодным подвалом без утепления | 0,80 |
| Остекление | |
| Трёхкамерный стеклопакет с i-стеклом | 0,80 |
| Двухкамерный стеклопакет | 0,51 |
| Однокамерный стеклопакет | 0,38 |
| Одинарное стекло | 0,17 |
Окно — самое слабое место, и с большим отрывом. У двухкамерного стеклопакета R = 0,51 против 3,36 у стены из газобетона 375 мм. Значит, каждый квадратный метр остекления теряет в шесть с половиной раз больше, чем квадратный метр стены. Панорамное остекление в пол — это не вопрос вкуса, а плюс киловатт к котлу.
Температуры: снаружи и внутри
Снаружи берётся расчётная температура наиболее холодной пятидневки для конкретного города — в базе их 887, от −15 °C в Краснодаре до −40 °C в Красноярске. Это не средняя зимняя и не рекордный минимум, а нормативная величина, на которую проектируется система.
Внутри температура своя у каждого типа помещения. Считать весь дом по 20 °C неверно: ванная нормируется на 25 °C, а отапливаемый гараж на 5 °C, и разница теплопотерь между ними при прочих равных — втрое.
| Помещение | Расчётная t | Норма |
|---|---|---|
| Бассейн, сауна | 30 °C | СП 31-113 |
| Ванная, совмещённый санузел | 25 °C | ГОСТ 30494-2011 |
| Жилая комната | 22 °C | ГОСТ 30494-2011 |
| Кухня | 20 °C | ГОСТ 30494-2011 |
| Санузел, туалет | 20 °C | ГОСТ 30494-2011 |
| Коридор, холл | 20 °C | ГОСТ 30494-2011 |
| Кладовая, гардеробная | 18 °C | ГОСТ 30494-2011 |
| Тамбур, вестибюль | 16 °C | ГОСТ 30494-2011 |
| Котельная, техническая | 16 °C | СП 402.1325800 |
| Гараж, стоянка | 5 °C | СП 113.13330 |
Вентиляция — не мелочь
Воздух, который заходит в дом с улицы, надо нагреть от уличной температуры до комнатной. Эта составляющая считается по объёму помещения и кратности воздухообмена, и она сопоставима с потерями через капитальные конструкции: в примере выше на неё пришлось 289 Вт — больше, чем на кровлю.
| Вентиляция | Кратность |
|---|---|
| Принудительная приточная | 1,00 |
| Естественная | 0,35 |
| С рекуператором | 0,25 |
Рекуператор возвращает часть тепла уходящего воздуха, поэтому нагревать приходится меньше. Разница между принудительной приточной и рекуператором — четырёхкратная, и на большом доме это отдельный киловатт мощности.
Надбавка на стороны света
Северная комната холоднее южной при одинаковых стенах: солнце в неё не заглядывает, а ветер задувает чаще. Нормативная надбавка начисляется только на наружные вертикальные ограждения — стену и окна. Пол и кровля от румба не зависят.
| Ориентация | Надбавка |
|---|---|
| Север, северо-восток, восток, северо-запад | +10 % |
| Юго-восток, запад | +5 % |
| Юг, юго-запад | — |
Помещение без указанной ориентации надбавки не получает. Поднимать её всем подряд — то же самое, что накрутить запас: котёл вырастет, а обоснования не будет.
Разбор по шагам: комната 20 м² в Москве
Условия: жилая комната 20 м², потолок 2,7 м, две наружные стены, одно окно 1,5 × 1,5 м. Стена — газобетон D400 375 мм, окно — двухкамерный стеклопакет, кровля — минеральная вата 150 мм, пол по грунту с XPS 100 мм. Первый этаж одноэтажного дома, поэтому есть и пол по грунту, и кровля. Вентиляция естественная, ориентация не задана.
Расчётная зима в Москве −25 °C, в комнате 22 °C, значит ΔT = 47 °C. Периметр оценивается как 4·√S = 17,9 м, наружу при двух смежных стенах выходит 55 % — 9,8 м. Площадь стены за вычетом окна: 9,8 · 2,7 − 2,25 = 24,3 м².
| Ограждение | A, м² | R | n | Q, Вт |
|---|---|---|---|---|
| Стена | 24,3 | 3,36 | 1,0 | 340 |
| Окно | 2,25 | 0,51 | 1,0 | 207 |
| Кровля | 20,0 | 3,95 | 1,0 | 238 |
| Пол по грунту | 20,0 | 2,80 | 0,85 | 285 |
| Вентиляция (54 м³, кратность 0,35) | — | — | — | 289 |
| Итого нагрузка помещения | 1 360 |
Это 68 Вт на квадратный метр — при том, что «правило» обещало бы 100. На доме в двести квадратов такая разница превращается в лишний типоразмер котла и переплату по всей смете, от насосной группы до дымохода.
Считать надо по помещениям, а не по дому целиком. Домовая цифра нужна котлу, а радиатор подбирается в комнату — и здесь усреднение перестаёт работать. Северная спальня с панорамным окном и внутренняя гардеробная требуют совершенно разного, хотя на плане они одинаковой площади.
Быстрый расчёт и подробный
Быстрый режим оценивает дом целиком по объёму: площадь на высоту потолка, 37 Вт на кубометр, поправка на регион и на материал стен. Для дома 150 м² с потолком 2,7 м в средней полосе выходит около 15 кВт. Это честная оценка порядка величины — назвать цифру на первой встрече с заказчиком, не выезжая на объект.
Подробный режим перебирает помещения поимённо: свой пирог стены, своё остекление с размерами каждого окна, число наружных стен, ориентация, температура по типу помещения, признаки тёплого соседа сверху и снизу. Он нужен, когда дело доходит до подбора приборов: именно из него берётся мощность радиатора в каждую комнату и длина петли тёплого пола.
Открыть калькулятор Быстрая оценка и подробный расчёт по комнатамЧастые вопросы
Как рассчитать теплопотери дома?
Каждое ограждение считается отдельно по формуле Q = A · ΔT / R · n, где A — площадь ограждения, ΔT — разность температуры внутри и расчётной зимней снаружи, R — сопротивление теплопередаче конструкции, n — коэффициент положения. Потери стены, окон, кровли и пола складываются, к ним прибавляется нагрев приточного воздуха. Сумма по всем помещениям и есть теплопотери дома.
Почему нельзя считать по правилу «1 кВт на 10 м²»?
Оно не учитывает ни климат, ни конструкцию. Разность температур в Краснодаре и Красноярске отличается вдвое, стена из газобетона 375 мм и брус 150 мм — втрое по сопротивлению, а двухкамерный стеклопакет теряет с квадратного метра в шесть с половиной раз больше, чем такая же по площади утеплённая стена. Правило даёт ответ, который случайно совпадает только для среднего дома в средней полосе.
Какая температура берётся для расчёта?
Снаружи — расчётная температура наиболее холодной пятидневки для выбранного города, в базе их 887. Внутри — нормативная для типа помещения по ГОСТ 30494-2011: жилая комната 22 °C, кухня и санузел 20 °C, ванная 25 °C, тамбур 16 °C, отапливаемый гараж 5 °C. Любую можно задать вручную. Гараж и жилая комната при этом дают разницу теплопотерь втрое, и подбирать им приборы одинаково нельзя.
Учитывается ли вентиляция в расчёте теплопотерь?
Да, и это крупная составляющая — в примере комнаты 20 м² на неё приходится 289 Вт из 1 360, больше чем на кровлю. Считается по объёму помещения и кратности воздухообмена: 0,35 при естественной вентиляции, 1,0 при принудительной приточной, 0,25 при рекуператоре. Если нагрев приточного воздуха не учесть, радиаторы окажутся меньше нужного на 20–30 % при формально верном подборе котла.
Чем отличается быстрый расчёт от подробного?
Быстрый оценивает дом целиком по объёму: площадь на высоту потолка, 37 Вт на кубометр, поправки на регион и на материал стен. Для дома 150 м² с потолком 2,7 м в средней полосе это около 15 кВт. Подробный перебирает помещения поимённо — свой пирог стены, своё остекление, своя ориентация, своя температура. Быстрый нужен, чтобы назвать порядок цифры на первой встрече, подробный — чтобы подобрать радиатор в каждую комнату.
Что дальше
Из теплопотерь вырастает вся смета: мощность котла, число секций радиаторов, длина петель тёплого пола. Из чего она состоит — на странице о смете на отопление, работы и их цена — в прайсе на монтаж. Заказчику расчёт уходит коммерческим предложением по ссылке, а после согласования превращается в договор с приложениями и актами. Расчётная зима у каждого города своя — она есть на страницах Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска и остальных в списке городов.