Как рассчитать площадь окна

Как рассчитать площадь окна

При строительстве любых зданий, такие параметры как освещенность, и размеры проемов для окон, строго регламентируются. Требования эти разные, и связаны с назначением здания, его площадью, освещенностью в естественных условиях, светопропускными свойствами оконного блока, при соотношении площади помещения к оконному проему. Площадь оконных проемов в соотношении к габаритам помещения, устанавливают «Строительные нормы и правила», и они разные для каждого региона. Существует специальная формула, которую вы можете найти в документе СНиП П-А862. Учитывается также, и характеристики оконной конструкции: расстояние между стеклами, светопропускная способность, толщина стекла. Правда, существуют и типовые размеры, они определены ГОСТом. Но следует знать, что указанные в ГОСТе значения, определены по усредненной формуле, а для каждого здания требуются персональные условия.

Как определиться с размером оконного проема

Стандартные размеры окон для частных домов указаны в ГОСТе 11214-86. Согласно ему ширина окна может варьироваться от 870 и до 2670 мм, высота — от 1160 до 2060 мм. Размеры этих параметров полностью зависят от площади помещений, необходимого уровня освещенности, и, что очень важно, архитектурного ансамбля дома в общем. Площадь окна обычно подбирается в пропорциях к площади комнаты. Размер проема здесь диктует тип остекления, число створок и конфигурация окна.

Окна — важнейшие компоненты здания, в связи с этим они проектируются таким образом, чтоб пропорционально выглядеть на его фасаде.

Стандартные размеры окон используются во всех типовых проектах, однако в индивидуальных решениях допустимо использовать измененные размеры, позволяющие выделить оригинальный архитектурный стиль.

Свежий воздух

Световые проемы в кровле придают жилищу неповторимый облик

Если окна установлены правильно, в доме никогда не будет повышенной влажности и затхлости. Поскольку в закрытом состоянии современные конструкции, будь то пластик, дерево или алюминий, практически герметичны, принятые в России стандарты специально оговаривают необходимость вентиляционных устройств. Действуют все проветриватели по схожему принципу, заставляя створку отойти со своего места на несколько миллиметров. Образуемой щели достаточно для эффективного воздухообмена без сквозняков.

С большими объемами неплохо справляются мансардные окна, оборудованные «всепогодной» системой вентиляции.

Вентиляция

Особые требования предъявляются при оборудовании котельной к системе вентиляции. Должны быть учтены следующие требования:

• В помещении устанавливается вентиляционный канал диаметром 110 мм.
• Доступ воздуху должен быть обеспечен через отверстия в двери или полу, приточные отверстия делаются в количестве не менее 8 квадратных сантиметров на 1 кВт мощности газового оборудования.
• Вентиляцию обязательно утепляют, делают уклон трубы в сторону улицы.
• Чтобы сделать дымоход, в стене пробивается канал. Его обязательно необходимо утеплить.
• Нельзя, чтобы продукты сгорания попадали в жилые комнаты.
• Дымоход от котла отопления должен находиться выше, чем конек крыши.
• Отопительный котел можно установить на пол или повесить на стену, но главное, чтобы он находился на расстоянии от любых электрических приборов

В процессе оборудования помещения под котельную нужно предусмотреть, чтобы к котлу был обеспечен свободный доступ со всех сторон.

Число оконных блоков

При выборе окончательных размеров окна, следует чётко понимать их зависимость от всей площади остекления: при выборе больших окон в деревянном доме будет холодно, при выборе маленьких – темно, а это приведет к постоянному использованию дополнительных источников света. Следует найти золотую середину и ориентироваться на строительные законы и нормы.

Выбор размера окна в деревянном доме напрямую будет зависеть от их назначения и расположения.

При выборе соотношения площади стен и остекления следует учитывать такие закономерности:

• Форма и площадь помещения. Для вытянутых в длину комнат необходимо два окна и более, а вот для маленьких будет достаточно одного окна по центру стены.
• Расположение окон относительно световых сторон. Большие окна располагайте с западной и южной сторон – это обеспечит большую максимальную освещённость. В таких комнатах домашние растения будут чувствовать себя очень комфортно.
• Назначение помещения. Большие окна устанавливают в гостиных, рабочих кабинетах и прочих комнатах, в которых регулярно находятся люди, и где требуется большое количество естественного дневного света.

Как правило, такие комнаты при проектировке располагают с южной-западной стороны здания. Для спальни качественная освещённость особо и не требуется, поэтому ее располагают с северной либо западной стороны, и для неё будет достаточно лишь одного оконного блока.

Финский стиль в скандинавских домах

Также с северных сторон принято размещать кухню и прочие кладовые помещения хозяйственного свойства. Исторический факт, раньше большие окна устанавливали в финских или скандинавских домах: потому что естественное дневное освещение улучшало настроение и повышало работоспособность, что было важным в короткие зимние дни. В данных комнатах приятно было находиться постоянно: яркий естественный дневной свет дополнительно мог усиливаться светлой и теплой отделкой стен и выбором белой мебели.

Конечно, идеально копировать финский стиль в российских домах не всегда возможно, однако какие-то элементы все-таки можно позаимствовать.

Как производится расчет соотношения площадей в доме?

Расчет площади пола здания — прямое упражнение. Возьмите общую площадь в структуре и разделите ее на квадратные метры участка здания. Например, здание площадью около 1000 квадратных футов (около 93 квадратных метров), расположенное на участке площадью около 2000 квадратных футов (около 186 квадратных метров), будет иметь отношение площадей около 0,5.

Разработчики учитывают соотношение площадей в своих планах проектирования.

Аналогичным образом, пятиэтажное здание, каждый этаж которого составляет 200 квадратных футов (около 19 квадратных метров), будет иметь площадь 1000 квадратных футов (около 93 квадратных метров). Если это здание расположено на участке площадью около 2 000 квадратных футов (около 186 квадратных метров), соотношение площадей также будет равно 0,5.

Коэффициенты

Хотелось бы вернуться к коэффициентам, которые корректируют расчет. Конечно, их знание для такого способа, как онлайн калькулятор, необязательно. Но для информации, по нашему мнению, они могут быть использованы.

Не будем расписывать все коэффициенты, просто выборочно покажем некоторые из них:

• Если в вашем доме установлены окна с обычным одинарным стеклопакетом, то для расчета количества тепла, необходимого для определенного помещения, нужно использовать коэффициент 1,27. Если устанавливаются окна с двойным стеклопакетом, используется коэффициент 1,0. Не забываем, что по СНиП обычно учитываются и размеры самого оконного проема, а именно, площадь стеклопакетов.
• Коэффициент с учетом теплоизоляции. Хорошая теплоизоляция — коэффициент 1,0. Что значит хорошая теплоизоляция? Например, стена в два кирпича или в полтора с утеплителем толщиной 5 см. Варианты могут быть разными. Пониженная теплоизоляция — коэффициент 1,27. Повышенная — 0,85.
• Вернемся к окнам. Чтобы точнее рассчитать необходимое количество тепла, нужно определить соотношение площади окон к площади пола. А, соответственно, к каждому соотношению есть свой коэффициент. Буквально несколько примеров. При соотношении 50% используется коэффициент 1,2. При 10% — 0,8.
• Кстати, даже чердачное помещение влияет на проводимый расчет. Если оно отапливаемое, то применяется коэффициент 0,9, если нет — 1,1.
• Напоминаем и о высоте потолков. Здесь также присутствуют большие различия. А именно, высота 2,5 м — коэффициент 1,0, высота 3,0 — 1,05, 4 м — 1,15.

Qт (кВт/час)=(100 Вт/м2 x S (м2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000

Данная формула расчета теплопотерь по укрупненным показателям, в основе которых лежат усредненные условия 100 Вт на 1кв метр. Где основными рассчетными показателями для расчета системы отопления являются следующие величины:

Qт— тепловая мощность предполагаемого отопителя на отработанном масле, кВт/час.

100 Вт/м2 — удельная величина тепловых потерь (65-80 ватт/м2). В нее входят утечки тепловой энергии путем ее поглощения оконами, стенами, потолком полом; утечки через вентиляцию и негерметичности помещения и другие утечки.

S — площадь помещения;

K1 — коэффициент теплопотерь окон:

• обычное остекление К1=1,27
• двойной стеклопакет К1=1,0
• тройной стеклопакет К1=0,85;

К2 — коэффициент теплопотерь стен:

• плохая теплоизоляция К2=1,27
• стена в 2 кирпича или утеплитель 150 мм толщиной К2=1,0
• хорошая теплоизоляция К2=0,854

К3 коэффициент соотношения площадей окон и пола:

• 10% К3=0,8
• 20% К3=0,9
• 30% К3=1,0
• 40% К3=1,1
• 50% К3=1,2;

K4 — коэффициент наружной температуры:

• -10oC K4=0,7
• -15oC K4=0,9
• -20oC K4=1,1
• -25oC K4=1,3
• -35oC K4=1,5;

K5 — число стен, выходящих наружу:

• одна — К5=1,1
• две К5=1,2
• три К5=1,3
• четыре К5=1,4;

К6 — тип помещения, которое находится над расчитываемым:

• холодный чердак К6=1,0
• теплый чердак К6=0,9
• отапливаемое помещение К6-0,8;

K7 — высота помещения:

• 2,5 м К7=1,0
• 3,0 м К7=1,05
• 3,5 м К7=1,1
• 4,0 м К7=1,15
• 4,5 м К7=1,2.

Упрощенный рассчет теплопотерь дома

Qт = ( V x ∆t x k )/860; ( кВт )

V — объем помещения ( куб.м )
∆t — дельта температур (уличной и в помещении)
k — коэффициент рассеивания

• k= 3,0-4,0 – без теплоизоляции. (Упрощенная деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа).
• k= 2,0-2,9 – небольшая теплоизоляция. (Упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши).
• k= 1,0-1,9 – средняя теплоизоляция. (Стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей).
• k= 0,6-0,9 – высокая теплоизоляция. (Улучшенная конструкция, кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое количество окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала).

В данной формуле очень условно учитываются коэффициент рассеивания и не совсем понятно каким коэффициентами пользоваться. В классике редкое современное, выполненное из современных материалов с учетом действующих стандартов, помещение обладает ограждающими конструкциями с коэффициентом рассеивания более одного. Для более детального понимания методики расчёта предлагаем следующие более точные методики.

Рекомендуемый рассчет теплопотерь дома

Сразу же акцентирую ваше внимание на то, что ограждающие конструкции в основном не являются однородными по структуре, а обычно состоят из нескольких слоёв. Пример: стена из ракушника = штукатурка + ракушник + наружная отделка. В эту конструкцию могут входить и замкнутые воздушные прослойки (пример: полости внутри кирпичей или блоков). Вышеперечисленные материалы имеют отличающиеся друг от друга теплотехнические характеристики. Основной такой характеристикой для слоя конструкции является его сопротивление теплопередачи R.

q – это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности (измеряется обычно в Вт/м.кв.)

ΔT — разница между температурой внутри рассчитываемого помещения и наружной температурой воздуха (температура наиболее холодной пятидневки °C для климатического района в котором находится рассчитываемое здание).

В основном внутренняя температура в помещениях принимается:

• Жилые помещения 22С
• Нежилые 18С
• Зоны водных процедур 33С

Когда речь идёт о многослойной конструкции, то сопротивления слоёв конструкции складываются. Отдельно хочу акцентировать ваше внимание на расчётном коэффициенте теплопроводности материала слоя λ Вт/(м°С). Так как производители материалов чаще всего указывают его. Имея расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции мы легко можем получить сопротивление теплопередачи слоя:

δ — толщина слоя, м;

λ — расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции, с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций, Вт / (м2 оС).

Итак для расчёта тепловых потерь через ограждающие конструкции нам нужны:

1. Сопротивление теплопередачи конструкций (если конструкция многослойная то Σ R слоёв) R
2. Разница между температурой в расчётном помещении и на улице (температура наиболее холодной пятидневки °C. ). ΔT
3. Площади ограждений F (Отдельно стены, окна, двери, потолок, пол)
4. Ориентация здания по отношению к сторонам света.

Формула для расчёта теплопотерь ограждением выглядит так:

Qогр=(ΔT / Rогр)* Fогр * n *(1+∑b)

Qогр — тепло потери через ограждающие конструкции, Вт
Rогр – сопротивление теплопередаче, м.кв.°C/Вт; (Если несколько слоёв то ∑ Rогр слоёв)
Fогр – площадь ограждающей конструкции, м;
n – коэффициент соприкосновения ограждающей конструкции с наружным воздухом.

Тип ограждающей конструкции

Коэффициент n

1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом), перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне

2. Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов); перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне

3. Перекрытия над не отапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах

4. Перекрытия над не отапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли

5. Перекрытия над не отапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли

(1+∑b) – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь. Добавочные потери теплоты b через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад — в размере 0,1, на юго-восток и запад — в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно — по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 — в других случаях;

б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях — 0,13;

в) через не обогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) — в размере 0,05,

г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере: 0,2 Н — для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; 0,27 H — для двойных дверей с тамбурами между ними; 0,34 H — для двойных дверей без тамбура; 0,22 H — для одинарных дверей;

д) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, — в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 — при наличии тамбура у ворот.

Для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам “г” и “д” не следует учитывать.

Отдельно возьмём такой элемент как пол на грунте или на лагах. Здесь есть особенности. Пол или стена, не содержащие в своем составе утепляющих слоев из материалов с коэффициентом теплопроводности λ меньше либо равно 1,2 Вт/(м °С), называются не утепленными. Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать Rн.п, (м2 оС) / Вт. Для каждой зоны не утепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротивления теплопередаче:

• зона I — RI = 2,1 (м2 оС) / Вт;
• зона II — RII = 4,3 (м2 оС) / Вт;
• зона III — RIII = 8,6 (м2 оС) / Вт;
• зона IV — RIV = 14,2 (м2 оС) / Вт;

Первые три зоны представляют собой полосы, расположенные параллельно периметру наружных стен. Остальную площадь относят к четвертой зоне. Ширина каждой зоны равна 2 м. Начало первой зоны находится в месте примыкания пола к наружной стене. Если неутеплёный пол примыкает к стене заглублённой в грунт то начало переносится к к верхней границе заглубления стены. Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а его сопротивление теплопередаче Rу.п, (м2 оС) / Вт, определяется по формуле:

Rу.п. = Rн.п. + Σ (γу.с. / λу.с)

Rн.п — сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, (м2 оС) / Вт;
γу.с — толщина утепляющего слоя, м;
λу.с — коэффициент теплопроводности материала утепляющего слоя, Вт/(м·°С).

Для пола на лагах сопротивление теплопередаче Rл, (м2 оС) / Вт, рассчитывается по формуле:

Теплопотери каждой ограждающей конструкции считаются отдельно. Величина теплопотерь через ограждающие конструкции всего помещения будет сумма теплопотерь через каждую ограждающую конструкцию помещения. Важно не напутать в измерениях. Если вместо (Вт) появится (кВт) или вообще (ккал) получите неверный результат. Ещё можно по невнимательности указать Кельвины (K) вместо градусов Цельсия (°C).

Продвинутый рассчет теплопотерь дома

Отопление в гражданских и жилых зданиях теплопотери помещений состоят из теплопотерь через различные ограждающие конструкции, такие как окна, стены, перекрытия, полы а также теплорасходов на нагревание воздуха, который инфильтрируется сквозь неплотности в защитных сооружениях (ограждающих конструкциях) даного помещения. В промышленных зданиях существуют и другие виды теплопотерь. Расчет теплопотерь помещения производится для всех ограждающих конструкций всех отапливаемых помещений. Могут не учитываться теплопотери через внутренние конструкции, при разности температуры в них с температурой соседних помещений до 3С. Теплопотери через ограждающие конструкции расчитываются по следующей формуле, Вт:

Qогр = F ( tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

tнБ – темп-ра наружного воздуха, оС;
tвн – темп-ра в помещении, оС;
F – площадь защитного сооружения, м2;
n – коэффициент, который учитывает положение ограждения или защитного сооружения (его наружной поверхности) относительно наружного воздуха;
β – теплопотери добавочные, доли от основных;
Rо – сопротивление теплопередаче, м2·оС / Вт, которое определяется по следующей формуле:

Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п., где

αв – коэффициент тепловосприятия ограждения (его внутренней поверхности), Вт/ м2· о С;
λі и δі – расчетный коэффициент теплопроводности для материала данного слоя конструкции и толщина этого слоя;
αн – коэффициент теплоотдачи ограждения (его наружной поверхности), Вт/ м2· о С;
Rв.n – в случае наличия в конструкции замкнутой воздушной прослойки, ее термосопротивление, м2· о С / Вт (см. табл.2).
Коэф-ты αн и αв принимаются согласно СНиП а для некоторых случаев приведены в таблице 1;
δі – обычно назначается согласно заданию или определяется по чертежах ограждающих конструкций;
λі – принимается по справочникам.

Таблица 1. Коэффициенты тепловосприятия αв и теплоотдачи αн

Поверхность ограждающей конструкции

αв , Вт/ м2· о С

αн , Вт/ м2· о С

Поверхность внутренняя полов, стен, гладких потолков

Размеры пластиковых окон

Затрагивая размеры окон пвх, отметим, что они могут быть самыми различными и зависят исключительно от величины проема. Тем более, учитывая современные технологии, пластикове окна могут изготавливаться с любыми размерами и абсолютно любой сложности.

На сегодняшний день существует модная тенденция делать размеры пластиковых окон очень большими, исходя из эстетических соображений, такое веяние смотрится эффектно и колоритно, но не стоит забывать о практичности. Открывающаяся створка не должна быть больше 900 кв. мм. Никто не запрещает делать ее больше, но такие манипуляции будут гарантией того, что конструкция в скором времени просто выйдет из строя. В случае с глухими створками, отметим, что лучше не пренебрегать советом и не делать их более 1000 кв. мм., это чревато значительной нагрузкой на стеклопакет, что способствует его деформации.

В заключении отметим, что для специалистов нет ничего невозможного и нестандартные размеры пластиковых окон стали, скорее, правилом, чем исключением из него. Касаясь вопросов экономии, целесообразно подчеркнуть, что стандартное окно стоит дешевле, чем его аналог, выполненный под заказ. Но будет ли такая экономия оправданной, целиком и полностью зависит от размера оконного проема.