На скільки більше тепла пропускає волога стіна порівняно з сухою?

Стіни відіграють важливу роль у забезпеченні нормальних умов в приміщенні. Але саме через них відбуваються основні тепловтрати, які подекуди досягають 40%. На це впливає коефіцієнт теплопровідності стінових матеріалів, який може змінюватися під впливом температури та вологи. Зокрема, збільшення вологості спричинює збільшення теплопровідності, що погіршує теплозахисті властивості всієї стіни.

З огляду на те, що в звичайних умовах стінові матеріали знаходяться більше у вологому стані, чим у сухому, з легкістю можна сказати, що їх теплопровідність збільшена. Якщо звернутися до ДБН В.2.6-31:2006, там чітко вказано значення цього показника для різних стінових матеріалів за різних умов використання.

Розрахунок тепловтрат через стіни можна обрахувати за такою формулою:

Q=(ΔT / R)*F* n *(1+∑b), де:

Q – втрати тепла через стіни, Вт

ΔT – різниця між внутрішньою температурою приміщення і зовнішньою (на вулиці), ⁰С;

R – опір теплопередачі матеріалу, м²*⁰С/Вт;

F – площа стін, через які відбуваються тепловтрати,м²;

n – коефіцієнт, що враховує положення зовнішніх стін відносно зовнішнього повітря (приймається згідно норм);

b  - додаткові тепловтрати, виражені в частках від основних втрат(приймається згідно норм);

Порядок розрахунку:

1.       Спочатку необхідно визначити площу всіх стін у приміщені і їх товщину, через які відбуваються втрати тепла назовні.

2.       Визначити з якого матеріалу вони зроблені та дізнатися його термічний опір R чи хоча б значення теплопровідності, λ. Адже R = δ/ λ, де δ – товщина стіни,м.

3.       Дізнатися різницю температур під час опалювального сезону, ΔT, ⁰С.

4.       Визначити положення приміщення відносно сторін світу, що потрібно для коефіцієнту b.

Знаючи всі ці дані, можна приступати до обрахунків.

1. Наприклад, визначимо втрати тепла для звичайної трикімнатної квартири, з площею всіх стін, що контактують з повітрям 19,94 м². Товщина стін становить 0,37м.

2. Виготовлені вони з залізобетону, тому його показник теплопровідності у сухому стані λс = 1,92, а у вологому λв = 2,04. (згідно СНиП II-3-79*). Тому Rс = 0,37/1,92 = 0,193 м²*⁰С/Вт, Rв = 0,37/2,04 = 0,18 м²*⁰С/Вт. Якщо стіна має багатошарову структуру з різних матеріалів, тоді потрібно додати їх опори.

3. Приймемо різницю температур ΔT = 30 °С, коли Т ззовні = - 10 °С, а Т всередині = 20 °С.

4. Коефіцієнт n визначаємо з такої таблиці:

Значення коефіцієнта n, що враховує положення зовнішньої поверхні відносно зовнішнього повітря

Тип огороджувальної конструкції	n
Зовнішні стіни і перекриття, що контактують із зовнішнім повітрям	1,0
Горищне та підвальні перекриття, що контактують із зовнішнім повітрям	0,9
Перекриття над неопалюваним підвалом зі світловими прорізами в  стінах	0,75
Перекриття над неопалюваним підвалом без світлових прорізів в стінах, розміщені нижче рівня землі	0,6

У даному випадку n = 1.

5.       Коефіцієнт b приймаємо згідно наступних даних:

Тип захищення	Умови	Додаткові тепловтрати β, в частках
В приміщеннях будь-якого призначення
Зовнішні вертикальні стіни, вікна, двері:	при орієнтації на північ, схід, північний схід, і північний захід	0,1
	південний схід і захід	0,05
В кутових приміщеннях додатково для кожної стіни, вікон та дверей	одне із захищень звернене на північ, схід, північний схід або північний захід	0,05
	в інших випадках	0,1
В приміщеннях, розроблених для типового проектування (Стіни, двері та вікна, орієнтовані в будь-яку сторону світу)
Якщо є одна зовнішня стіна		0,08
Кутові приміщення, крім житлових		0,13
Усі житлові приміщення		0,13

У даному прикладі b = 0,13.

Тепер підставляємо всі дані у рівняння:

Qс = (ΔT / R)*F* n *(1+∑b) = (30/0,193)*19,94*1*(1+0,13) = 3,5 кВт-год

Qв = (ΔT / R)*F* n *(1+∑b) = (30/0,18)*19,94*1*(1+0,13) = 3,75 кВт-год

ΔQ = 3,75-3,5 = 0,25 кВт-год.

З обрахунків видно, що через вологу стіну втрачається більше тепла на 0,25 кВт-год і якщо обрахувати це значення за весь опалювальний сезон, то вийде:

0,25*24години*30днів*7місяців = 1260 кВт-год, що не так і мало.

Тариф на теплопостачання становить 282,05 грн за 1 Гкал. Якщо 1 кВт-год = 0,0008598 Гкал, то:

1260 кВт-год = 1,0834 Гкал або 305,46 грн. - кожного опалювального сезону дарма витрачається на теплові втрати.

Звідси очевидно, що всі стіни необхідно добре утеплювати, інакше зайві грошові витрати неминучі.