1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9/10 9,13оценок: 8

Оптимальная толщина утепления. Расчет

Тема в разделе "Инженерное энергосбережение", создана пользователем mfcn, 02.02.15.

  1. mfcn
    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896

    mfcn

    Модератор

    mfcn

    Модератор

    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896
    Адрес:
    Москва
    Оптимальная толщина утепления. Расчет
    Добрый день!
    Здесь, во флудилке - Эффекты энергоэффективности... в рамках диалога возникла мысль накидать калькулятор считающий оптимальную толщину утепления стен. Было сделано и продублировано в записи в дневнике:
    Оптимальная толщина утепления стен. Экономический расчет.

    При том @Yaroslaf задал вопрос о том, где же тема непосредственно о расчете, вот и создаю :hello:

    Расчет безусловно грубоват, так как не учитывает такого важного фактора как подорожание энергоресурсов и несколько за кадром рассматривает динамику подешевения денег. Но вот в таких предположениях сделан.

    Логика существования оптимума проста - капитальные затраты приводят к потерям связанным с кредитом/упущенной выгодой от использования средств, а также к текущим затратам связанным с амортизацией дома (утепления), но приводят при том к снижению энергозатрат. Энергия тоже стоит денег. Такая постановка всегда будет давать оптимум.

    Сам расчет сделан простейщим перебором с шагом в 1см до толщины утепления 2м. Считается "дополнительное утепление". Т. е. речь о том, что за кадром оставлены вопросы связанные с различными пленками, фасадами, отделками, стоимость которых не меняется вне зависимости от толщины утепления. Будет непонятно - поясню на примере.

    У @Андрей-АА был расчет в дневнике с учетом упомянутых факторов, но не в виде расчетного алгоритма (таблицы в excel) а в виде самих расчетов. К сожалению не смог с ходу найти ссылку на эту его запись.

    Давайте обсуждать, задавайте вопросы, приводите данные. Приведенный расчет можно развить и уточнить.

    Спасибо за интерес и участие!
    Текущая версия расчета приложена в xls-файле.
     

    Вложения:

    Последнее редактирование: 02.02.15
    mfcn , 02.02.15
    #1 + Цитировать
  2. spacewalker
    Регистрация:
    16.03.09
    Сообщения:
    9.174
    Благодарности:
    8.175

    spacewalker

    архитектор

    spacewalker

    архитектор

    Регистрация:
    16.03.09
    Сообщения:
    9.174
    Благодарности:
    8.175
    Адрес:
    Россия, Москва
    @Winder уже как-то делал такой калькулятор. Думаю, он до сих пор актуален.
     
    spacewalker , 02.02.15
    #2 + Цитировать
  3. mfcn
    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896

    mfcn

    Модератор

    mfcn

    Модератор

    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896
    Адрес:
    Москва
    @spacewalker, спасибо.
    Только похоже калькулятор @Winder немного не о том. Он считает теплопотери (по вариантам), мой же ищет оптимальные теплопопотери (с учетом потерь на амортизацию и на процентах по деньгам) сразу (и толщину утепления соответственно). Мой оставляет за кадром вопросы связанные с потерями на вентиляцию, окна и т. п. Речь о том, а сколько же надо утеплителя положить в стену? Абсолютно аналогично будет и с кровлей и с полом первого этажа с вентилируемым подполом.
     
    Последнее редактирование: 02.02.15
    mfcn , 02.02.15
    #3 + Цитировать
  4. Андрей-АА
    Регистрация:
    25.11.09
    Сообщения:
    11.607
    Благодарности:
    8.595

    Андрей-АА

    Разработчик электронных систем

    Андрей-АА

    Разработчик электронных систем

    Регистрация:
    25.11.09
    Сообщения:
    11.607
    Благодарности:
    8.595
    Адрес:
    Новая Москва
    Вот:
    Расчет окупаемости дополнительного утепления дома.
     
    Андрей-АА , 02.02.15
    #4 + Цитировать
  5. mfcn
    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896

    mfcn

    Модератор

    mfcn

    Модератор

    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896
    Адрес:
    Москва
    Расскажу все таки.
    В таблице задаются параметры только в блоке "задаваемые параметры", остальные не надо трогать.
    1. Для начала задаем (по желанию) геометрию дома (длина, ширина, высота). Эти параметры не влияют на оптимальную толщину утепления, просто для расчета (оценки) суммарных теплопотерь. Так что эти три параметра можно опустить.
    2. Задаем продолжительность отопительного периода и среднюю температуру на улице в течение данного периода. Для этого обращаемся к справочникам, интернету или нормам (например к СП 131.13330.201 "Строительная климатология") ну и разъяснениям, например тут
    Обычно берется период, при котором средняя температура на улице ниже +8град. Но никто вам не мешает посчитать собственный отопительный период :)
    В таблице задано 180сут и -3град. Вообще для Москвы (и ниже +8) по таблице СП 205сут и -2,2град.

    Но все это вопросы определения отопительного периода и используемых значений. Например тут - http://www.snip-info.ru/(k_snip_2_01_01-82)_stroitel'naja_klimatologija.htm имеем 213сут и -3,6град (при обеспеченности 0,5).
    3. Задаем температуру холодной пятидневки (она нужна для расчета системы отопления). Полагается брать температуру наиболее холодных суток для малоинерционных конструкций и температуру холодной пятидневки для остальных конструкций (AFAIK). Берут с обеспеченностью 0,92. Как сие расшифровывать дело интересное, но для Москвы по тому же СП будет -25 (ранее было вроде -28).
    4. Задаем среднюю внутреннюю температуру. Тут либо сами, либо можно воспольоваться ГОСТ "Параметры микроклимата в помещениях". Полагается вроде как брать нижнюю границу оптимальной зоны. Но для себя лучше не заморачиваться нормами на сей счет.
    5. Начинается самое интересное. Стоимость дополнительного утепления 1кв.м на 1см. Сразу поясню. Когда говорят об утеплении, имеют в виду различные пленки, фасады, предварительные подготовки поверхностей. Но стоимость этих мероприятий обычно слабо зависит от толщины утепления и сюда не включается. Т. е. если мы к примеру утепляем кирпичный дом пенопластом, то исключили все штукатурки, оставили только пенопласт и работу по доставке, установке пенопласта (ну и грибки еще, если их стоимость пропорциональна длине). Цена пенопласта ПСБ-25Ф как нагуглил порядка 2500 руб/м3. Добавим столько же за работу и крепеж. Итого 5000 руб/м3. Делим на 100 и получаем стоимость которую нужно ввести в таблицу. В данном примере получается 50 руб.
    6. Стоимость тепла. Тут все зависит от того чем топиться и где. Если разные твердотопливные/жидкотопливные/газовые котлы - надо брать стоимость топлива, умножать на теплотворную способность и на КПД. Электричество - так просто стоимость электричества.
    7. Стоимость 1кВт отопления. Опять же используется предположение, что стоимость системы отопления растет пропорционально мощности. Т. е. вопросы разводки оставляем за кадром - растим только батареи, м. б. котлы и насосы. Просто считать для электричества - это просто стоимость отопительных приборов на киловатт. Разумнее включать затраты н+а работу по установке мощностей. Введенные 4000 руб/кВт это примерно стоимость электроконвекторов+100%.
    8. Срок службы системы отопления. Очевидно система отопления требует переодического капитального ремонта/замены. Поэтому вложение не вечное. Параметры 7 и 8 влияют на капитальные и эксплуатационные затраты при расчете. Меньше утепление - надо больше топить, больше потратится на СО, и больше потратить при замене.
    9. Срок службы здания или срок замены утепления. Здание и утепление не вечно. Мало какие материалы применяемые на фасадах (в том числе утеплители) имеют паспортный срок службы более 50 лет. Поэтому столько и задаем. Хотите иную величину задать - пожалуйста.
    10. Утерянная выгода или выплаты по процентам. Речь идет о потерях при капитальных затратах (утепление+СО). Попробую пояснить на примере.
    Допустим вам на мероприятия нужно 100 000руб, но их у вас нет. Вы приходите в банк и берете кредит скажем под 25% годовых (на самом деле вас нажулят и процент будет не 25, а 28, так ка банки считая проценты по кредитам на самом деле задают месячную ставку в виде 25/12). Эти 25% превосходят реальную инфляцию (подешевение рубля) скажем на 10% (15% - инфляция). Так вот эти 10% и надо забить в таблицу. Это фактически дополнительные расходы возникшие с взятием кредита. Чем меньше возьмете кредит, тем меньше будет потеря.
    Второй вариант. Пусть у вас есть эти 100 тыс, и вы думаете какую часть вложить в дополнительные мероприятия. Вы бы вместо того могли пойти и положить в банк на валютный вклад под 8% к примеру. Инфляция валюты скажем 3%(год), отсюда имеем 5% утерянной выгоды. Вот эти 5% и забиваем в таблицу.
    Ведь вместо того чтобы гнаться за очередным метром утепления, может оказаться выгоднее просто заставить деньги делать деньги и оплачивать счета.
    Именно здесь сидит также и подорожание энергии в том виде, что полагается равным инфляции. В принципе можно добавить отдельно подорожание тепла (за вычетом инфляции), а какие значения брать? Я не рылся на эту тему...
    Т. е. весь расчет ведется в ценах текущего года.
    11.
    Базовая величина сопротивления теплопередаче. Это сопротивление теплопередаче стены включающее все слои кроме расчитываемого утепления. Посчитать можно в калькуляторе www.smartcalc.ru
    Введенное в таблице 0,2 это примерно теплозащита каркасника с нулевой толщиной утепления.
    Для кладки в два кирпича примерно 0,8, для бруса 150 - где-то 1,2 и т. д.
    Можно посчитать также вариант в котором базовая точка это уже утепленный дом, а смотрим утепление поверх.
    12. Эффективная теплопроводность утеплителя. Это Лямда утепленной зоны включая конструктивные элементы, если имеются. Например для стены каркасника со стойками толщиной 5см и шагом 60см и утеплением минватой имеем следующую картину:
    Лямда_эфф=5/60*Лямда_дерева+55/60*Лямда_минваты=5/60*0,16+55/60*0,043=0,053. Расчет такой неточный, а оценочный, для более точных расчетов пользуйтесь "продвинутыми" методиками расчета термического сопротивления теплопередаче слоя и уже через него надо считать Лямда_эфф.


    Вот и все параметры.
    Дальше смотрим что будет в остальных таблицах. Самый главный целевой параметр выделен жирным зеленым цветом - оптимальная толщина дополнительного утепления.
     
    Последнее редактирование: 02.02.15
    mfcn , 02.02.15
    #5 + Цитировать
  6. mfcn
    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896

    mfcn

    Модератор

    mfcn

    Модератор

    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896
    Адрес:
    Москва
    Спасибо. Оно :)

    @Андрей-АА,
    У вас помню были какие-то данные. Не могли бы привести в виде %/год?

    С газом для населения все запутано. С электроэнергией на основании этого
    graf[1].jpg
    можно было бы ввести процент.
     
    Последнее редактирование: 02.02.15
    mfcn , 02.02.15
    #6 + Цитировать
  7. Yaroslaf
    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626
    Адрес:
    Самара
    От заметки в дневнике уже очень сильно отличается. Ушел ковырять формулы экселя. :hello:
    Часть не заданных вопросов уже отпала. ;)
     
    Yaroslaf , 02.02.15
    #7 + Цитировать
  8. mfcn
    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896

    mfcn

    Модератор

    mfcn

    Модератор

    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896
    Адрес:
    Москва
    Да отличается. Хотя по сути все едино. Там зато объяснено как сам оптимум находится, а здесь о чем речь и какие параметры в xls задаются.
     
    mfcn , 02.02.15
    #8 + Цитировать
  9. mfcn
    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896

    mfcn

    Модератор

    mfcn

    Модератор

    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896
    Адрес:
    Москва
    @Yaroslaf, Кстати сам только что нашел ошибку. Не считало дальше 50см.
    Наверное никто не будет возражать, если по мере развития калькулятора я просто буду обновлять его в первом посте, отписываясь об этом?
     
    mfcn , 02.02.15
    #9 + Цитировать
  10. Yaroslaf
    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626
    Адрес:
    Самара
    Вот именно эти грабли, о которых вы пишете, и делают программку абсолютно бесполезной.
    Получается что поиск точки оптимальной толщины утеплителя с позиций окупаемости идет исключительно по аспекту стен. Хотя, влияние перекрытий/утепленной кровли и потерь через окна составляют значительную величину. Это не доли процента, а десятки процентов.
     
    Yaroslaf , 02.02.15
    #10 + Цитировать
  11. Yaroslaf
    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626
    Адрес:
    Самара
    Не совсем верно. В дневнике сделаны определенные выводы, которые вводят людей в заблуждения.
    Зы. считать дальше 50см бессмысленно.
    Ззы. Хотелось бы оговориться, что все свои мысли высказываю в первую очередь с позиций каркасостроителя, каркасожителя и каркасофила.
     
    Yaroslaf , 02.02.15
    #11 + Цитировать
  12. mfcn
    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896

    mfcn

    Модератор

    mfcn

    Модератор

    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896
    Адрес:
    Москва
    Не согласен с постановкой.
    Задача разделяется:
    Теплопотери через стены скажем Q1
    Теплопотери через окна и двери скажем Q2
    Теплопотери через пол первого этажа скажем Q3
    Теплопотери через кровлю, скажем Q4
    Теплопотери на вентиляцию, скажем Q5
    Теплопотери на ГВС скажем Q6
    Каждая из этих Q приводит к сообразным (пропорциональным) затратам средств на отопление.
    Каждую из них можно оптимизировать, поотдельности, так как речь о простой сумме - энерго-/деньгозатраты по каждому из каналов не зависят друг от друга.
    Рассматриваем отдельно утепление стен - этот калькулятор. Толщина оптимального утепления в итоге не зависит от остальных мероприятий. Пусть речь об экономии малой части всех теплопотерь дома, но даже в этой малой части есть оптимум, который дает определенную толщину утепления. Это отнюдь не значит что остальные теплопотери (Q2, Q3,...) не надо снижать.

    В чем же?

    Их можно/нужно оптимизировать отдельно.
    Хотя перекрытия и кровлю в отдельных случаях и с дополнительными оговорками можно оптимизировать по тому же принципу (тем же калькулятором).

    :hello:
     
    Последнее редактирование: 02.02.15
    mfcn , 02.02.15
    #12 + Цитировать
  13. Yaroslaf
    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626
    Адрес:
    Самара
    @mfcn,
    На предыдущий пост отвечу без цитирования, простите. Не свыкся еще пальцами по экрану тыкать.
    Каким образом вы рассчитываете оптимум?
    Я ставлю стоимость утепления в 1коп. при базовом R=1,2 утепляться вообще не надо. как так?

    Т. е. я модулирую ситуацию, когда украл утеплителя и крепежа и раб мне его монтирует (сам, подарили монтаж на др) и при этом отапливая улицу мне нет смысла утепляться?
    Могу скрин прилепить. все настройки базовые, как скачалось. Формулы не переписывал...
     
    Yaroslaf , 02.02.15
    #13 + Цитировать
  14. mfcn
    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896

    mfcn

    Модератор

    mfcn

    Модератор

    Регистрация:
    15.04.11
    Сообщения:
    9.694
    Благодарности:
    5.896
    Адрес:
    Москва
    Оптимальная толщина утепления больше полуметра - говорю дальше не считает из-за мелкой опечатки. По поводу выдачи ошибки за пределом расчета - можно предусмотреть. сделаю.
    7 руб. дадут ровно полметра.
    0,45руб. - 2 метра утепления
     
    mfcn , 02.02.15
    #14 + Цитировать
  15. Yaroslaf
    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Yaroslaf

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.04.11
    Сообщения:
    5.237
    Благодарности:
    11.626
    Адрес:
    Самара
    Да, уже нашел поменял м53 на м203. Оно?
     
    Yaroslaf , 02.02.15
    #15 + Цитировать

Смотрите также