Calcul des déperditions thermiques du sol au sol en unités angulaires. Calcul thermique des sols situés au sol Calcul des déperditions thermiques à travers un sol non isolé au sol

Les déperditions thermiques par un plancher situé au sol sont calculées par zone selon. Pour ce faire, la surface du sol est divisée en bandes de 2 m de large, parallèles aux murs extérieurs. La voie la plus proche de mur extérieur, sont désignées comme première zone, les deux bandes suivantes comme deuxième et troisième zones et le reste de la surface du sol comme quatrième zone.

Lors du calcul des pertes de chaleur sous-sols répartition en zones dans dans ce cas Elle est réalisée à partir du niveau du sol le long de la surface de la partie souterraine des murs et plus loin le long du sol. Les résistances conditionnelles au transfert de chaleur pour les zones dans ce cas sont acceptées et calculées de la même manière que pour un sol isolé en présence de couches isolantes, qui sont dans ce cas des couches de la structure du mur.

Le coefficient de transfert thermique K, W/(m 2 ∙°C) pour chaque zone du plancher isolé au sol est déterminé par la formule :

où est la résistance au transfert thermique d'un plancher isolé au sol, m 2 ∙°C/W, calculée par la formule :

= + Σ , (2.2)

où est la résistance au transfert de chaleur du sol non isolé de la ième zone ;

δ j – épaisseur de la j-ième couche de la structure isolante ;

λ j est le coefficient de conductivité thermique du matériau constituant la couche.

Pour toutes les zones de sols non isolés, il existe des données sur la résistance au transfert de chaleur, qui sont acceptées selon :

2,15 m 2 ∙°С/W – pour la première zone ;

4,3 m 2 ∙°С/W – pour la deuxième zone ;

8,6 m 2 ∙°С/W – pour la troisième zone ;

14,2 m 2 ∙°С/W – pour la quatrième zone.

Dans ce projet, les sols au sol comportent 4 couches. La structure du sol est représentée sur la figure 1.2, la structure des murs est représentée sur la figure 1.1.

Exemple calcul thermotechniqueétages situés au rez-de-chaussée pour la chambre de ventilation du local 002 :

1. La division en zones dans la chambre de ventilation est classiquement présentée sur la figure 2.3.

Graphique 2.3. Division de la chambre de ventilation en zones

La figure montre que la deuxième zone comprend une partie du mur et une partie du sol. Par conséquent, le coefficient de résistance au transfert thermique de cette zone est calculé deux fois.

2. Déterminons la résistance au transfert thermique d'un plancher isolé au sol, , m 2 ∙°C/W :

2,15 + = 4,04 m 2 ∙°С/W,

4,3 + = 7,1 m 2 ∙°С/W,

4,3 + = 7,49 m 2 ∙°С/W,

8,6 + = 11,79 m 2 ∙°С/W,

14,2 + = 17,39 m 2 ∙°C/W.

Les sous-sols abritent souvent des salles de sport, des saunas, des salles de billard, sans oublier normes sanitaires De nombreux pays autorisent même l’installation des chambres au sous-sol. À cet égard, la question se pose des déperditions de chaleur par les sous-sols.

Les sols des sous-sols sont sujets aux vibrations température moyenne très insignifiantes et varient de 11 à 9°C. Ainsi, les déperditions de chaleur par le sol, bien que peu importantes, sont constantes tout au long de l'année. Selon une analyse informatique, la perte de chaleur à travers un sol en béton non isolé est de 1,2 W/m2.

Les pertes de chaleur se produisent le long de lignes de contrainte dans le sol jusqu'à une profondeur de 10 à 20 m de la surface du sol ou de la base du bâtiment. L'application d'un isolant en polystyrène d'une épaisseur d'environ 25 mm peut réduire les pertes de chaleur d'environ 5 %, soit pas plus de 1 %. nombre total déperdition de chaleur du bâtiment.

L'installation de la même isolation du toit permet de réduire les pertes de chaleur dans heure d'hiver de 20 % ou améliorer globalement efficacité thermique bâtiments de 11%. Ainsi, afin d’économiser de l’énergie, l’isolation du toit est nettement plus efficace que l’isolation du sol du sous-sol.

Cette position est confirmée par une analyse du microclimat à l'intérieur du bâtiment en heure d'été. Au cas où Partie inférieure les murs de fondation du bâtiment ne sont pas isolés, l'air entrant chauffe cependant la pièce inertie thermique le sol commence à affecter la perte de chaleur, créant un environnement stable régime de température; Dans le même temps, les pertes de chaleur augmentent et la température à l'intérieur du sous-sol diminue.

Ainsi, l’échange thermique gratuit à travers les structures contribue à maintenir la température de l’air intérieur en été à un niveau confortable. La pose d'une isolation thermique sous le plancher perturbe considérablement les conditions d'échange thermique entre le sol en béton et le sol.

L'installation d'une isolation thermique (interne) du sol d'un point de vue énergétique entraîne des coûts improductifs, mais il faut en même temps prendre en compte la condensation d'humidité sur les surfaces froides et, en plus, la nécessité de créer conditions confortables pour une personne.

Pour atténuer la sensation de froid, vous pouvez appliquer une isolation thermique en la plaçant sous le sol, ce qui rapprochera la température du sol de la température de l'air de la pièce et isolera le sol de la couche de terre sous-jacente, qui a une température relativement élevée. basse température. Bien qu'une telle isolation puisse augmenter la température du sol, dans ce cas, la température ne dépasse généralement pas 23°C, soit 14°C de moins que la température du corps humain.

Ainsi, pour réduire la sensation de froid provenant du sol afin d'offrir les conditions les plus confortables, il est préférable d'utiliser les tapis ou installer un parquet en bois sur un socle en béton.

Le dernier aspect à considérer dans cette analyse énergétique concerne les déperditions thermiques à la jonction du sol et du mur qui ne sont pas protégées par un remblai. Ce type de nœud se retrouve dans les bâtiments situés en pente.

Comme le montre l'analyse des pertes de chaleur, des pertes de chaleur importantes sont possibles dans cette zone en hiver. Par conséquent, pour réduire l’influence conditions météorologiques Il est recommandé d'isoler la fondation le long de la surface extérieure.

Malgré le fait que les pertes de chaleur à travers le sol de la plupart des bâtiments industriels, administratifs et résidentiels à un étage dépassent rarement 15 % des pertes de chaleur totales et, avec une augmentation du nombre d'étages, n'atteignent parfois pas 5 %, l'importance la bonne décision Tâches...

La détermination des pertes de chaleur de l'air du premier étage ou du sous-sol vers le sol ne perd pas sa pertinence.

Cet article traite de deux options pour résoudre le problème posé dans le titre. Les conclusions sont à la fin de l'article.

Lors du calcul des déperditions de chaleur, vous devez toujours distinguer les notions de « bâtiment » et de « pièce ».

Lors des calculs pour l'ensemble du bâtiment, l'objectif est de connaître la puissance de la source et l'ensemble du système d'alimentation en chaleur.

Lors du calcul des pertes thermiques de chacun chambre séparée bâtiment, le problème de la détermination de la puissance et du nombre de dispositifs thermiques (batteries, convecteurs, etc.) nécessaires à l'installation dans chaque pièce spécifique afin de maintenir une température de l'air intérieur donnée est résolu.

L'air du bâtiment est chauffé en recevant l'énergie thermique du soleil, des sources externes d'approvisionnement en chaleur via le système de chauffage et de divers sources internes– des personnes, des animaux, du matériel de bureau, appareils ménagers, lampes d'éclairage, systèmes d'alimentation en eau chaude.

L'air à l'intérieur des locaux se refroidit en raison de la perte d'énergie thermique à travers l'enveloppe du bâtiment, qui se caractérise par résistances thermiques, mesuré en m 2 °C/W :

R. = Σ (δ je /λ je )

δ je– épaisseur de la couche de matériau de la structure enveloppante en mètres ;

λ je– coefficient de conductivité thermique du matériau en W/(m °C).

Protégez la maison de environnement externe plafond (sol) dernier étage, murs extérieurs, fenêtres, portes, portails et sols Rez-de-chaussée(éventuellement un sous-sol).

L'environnement extérieur est L'air extérieur et le sol.

Le calcul des déperditions thermiques d'un bâtiment est effectué à la température de l'air extérieur calculée pour la période de cinq jours la plus froide de l'année dans la zone où l'installation a été construite (ou sera construite) !

Mais bien sûr, personne ne vous interdit de faire des calculs pour une autre période de l’année.

Calcul enExcellerdéperdition de chaleur à travers le sol et les murs adjacents au sol selon la méthode zonale généralement acceptée V.D. Machinsky.

La température du sol sous un bâtiment dépend principalement de la conductivité thermique et de la capacité thermique du sol lui-même ainsi que de la température de l'air ambiant de la zone tout au long de l'année. Étant donné que la température de l'air extérieur varie considérablement selon les zones climatiques, alors le sol a différentes températures V différentes périodes années à différentes profondeurs dans différentes zones.

Pour simplifier la solution tâche difficile Pour déterminer les pertes de chaleur à travers le sol et les murs du sous-sol jusqu'au sol, la technique consistant à diviser la zone des structures d'enceinte en 4 zones est utilisée avec succès depuis plus de 80 ans.

Chacune des quatre zones possède sa propre résistance thermique fixe en m 2 °C/W :

R 1 = 2,1 R 2 = 4,3 R 3 = 8,6 R 4 = 14,2

La zone 1 est une bande au sol (en l'absence d'approfondissement du sol sous le bâtiment) de 2 mètres de large, mesurée à partir de la surface intérieure des murs extérieurs sur tout le périmètre ou (dans le cas d'un souterrain ou d'un sous-sol) un bande de même largeur, mesurée vers le bas surfaces internes murs extérieurs depuis le bord du terrain.

Les zones 2 et 3 font également 2 mètres de large et sont situées derrière la zone 1 plus près du centre du bâtiment.

La zone 4 occupe toute la zone centrale restante.

Dans la figure présentée juste en dessous, la zone 1 est située entièrement sur les murs du sous-sol, la zone 2 est partiellement sur les murs et partiellement au sol, les zones 3 et 4 sont situées entièrement sur le sol du sous-sol.

Si le bâtiment est étroit, les zones 4 et 3 (et parfois 2) peuvent tout simplement ne pas exister.

Carré genre La zone 1 dans les coins est prise en compte deux fois dans le calcul !

Si toute la zone 1 est située sur murs verticaux, alors la superficie est calculée en fait sans aucun ajout.

Si une partie de la zone 1 se trouve sur les murs et une partie sur le sol, alors seules les parties d'angle du sol sont comptées deux fois.

Si toute la zone 1 est située à l'étage, alors la surface calculée doit être augmentée dans le calcul de 2 × 2 x 4 = 16 m 2 (pour une maison à plan rectangulaire, c'est-à-dire à quatre coins).

Si la structure n'est pas enfouie dans le sol, cela signifie que H =0.

Vous trouverez ci-dessous une capture d'écran d'un programme permettant de calculer les pertes de chaleur à travers le sol et les murs encastrés dans Excel. pour bâtiments rectangulaires.

Zones F 1 , F 2 , F 3 , F 4 sont calculés selon les règles de la géométrie ordinaire. La tâche est lourde et nécessite des croquis fréquents. Le programme simplifie grandement la résolution de ce problème.

La perte totale de chaleur vers le sol environnant est déterminée par la formule en kW :

QΣ =((F 1 + F1у )/ R. 1 + F 2 / R. 2 + F 3 / R. 3 + F 4 / R. 4 )*(t VR -t NR )/1000

L'utilisateur n'a qu'à remplir les 5 premières lignes du tableau Excel avec des valeurs et à lire le résultat ci-dessous.

Pour déterminer les pertes de chaleur dans le sol locaux zones de zone il faudra compter manuellement puis remplacez-le par la formule ci-dessus.

La capture d'écran suivante montre, à titre d'exemple, le calcul dans Excel des pertes de chaleur à travers le sol et les murs encastrés. pour la pièce du sous-sol en bas à droite (comme indiqué sur l'image).

La quantité de chaleur perdue dans le sol par chaque pièce est égale à la perte totale de chaleur dans le sol de l’ensemble du bâtiment !

La figure ci-dessous montre des schémas simplifiés conceptions standards sols et murs.

Le sol et les murs sont considérés comme non isolés si les coefficients de conductivité thermique des matériaux ( λ je) qui les composent est supérieur à 1,2 W/(m °C).

Si le sol et/ou les murs sont isolés, c'est-à-dire qu'ils contiennent des couches avec λ <1,2 W/(m °C), alors la résistance est calculée pour chaque zone séparément à l'aide de la formule :

R.isolationje = R.isoléje + Σ (δ j /λ j )

Ici δ j– épaisseur de la couche isolante en mètres.

Pour les planchers sur poutres, la résistance au transfert thermique est également calculée pour chaque zone, mais selon une formule différente :

R.sur les solivesje =1,18*(R.isoléje + Σ (δ j /λ j ) )

Calcul des pertes thermiques dansMS Excellerà travers le sol et les murs adjacents au sol selon la méthode du professeur A.G. Sotnikova.

Une technique très intéressante pour les bâtiments enterrés est décrite dans l’article « Calcul thermophysique des déperditions thermiques dans la partie souterraine des bâtiments ». L'article a été publié en 2010 dans le numéro 8 du magazine ABOK dans la rubrique « Discussion Club ».

Ceux qui veulent comprendre le sens de ce qui est écrit ci-dessous devraient d’abord étudier ce qui précède.

A.G. Sotnikov, s'appuyant principalement sur les conclusions et l'expérience d'autres scientifiques précédents, est l'un des rares à avoir tenté, en près de 100 ans, de faire avancer les choses sur un sujet qui inquiète de nombreux chauffagistes. Je suis très impressionné par son approche du point de vue de l'ingénierie thermique fondamentale. Mais la difficulté d’évaluer correctement la température du sol et son coefficient de conductivité thermique en l’absence de travaux d’enquête appropriés modifie quelque peu la méthodologie d’A.G. Sotnikov dans un plan théorique, s'éloignant des calculs pratiques. Tout en continuant à s'appuyer sur la méthode zonale de V.D. Machinsky, tout le monde croit simplement aveuglément aux résultats et, comprenant la signification physique générale de leur apparition, ne peut pas avoir une confiance définitive dans les valeurs numériques obtenues.

Quel est le sens de la méthodologie du Professeur A.G. ? Sotnikova ? Il suggère que toutes les pertes de chaleur à travers le sol d’un bâtiment enterré « vont » profondément dans la planète, et que toutes les pertes de chaleur à travers les murs en contact avec le sol sont finalement transférées à la surface et « se dissolvent » dans l’air ambiant.

Cela semble en partie vrai (sans justification mathématique) s'il y a une profondeur suffisante du sol de l'étage inférieur, mais si la profondeur est inférieure à 1,5...2,0 mètres, des doutes surgissent quant à l'exactitude des postulats...

Malgré toutes les critiques formulées dans les paragraphes précédents, c'est le développement de l'algorithme du professeur A.G. Sotnikova semble très prometteuse.

Calculons dans Excel la perte de chaleur à travers le sol et les murs jusqu'au sol pour le même bâtiment que dans l'exemple précédent.

Nous enregistrons les dimensions du sous-sol du bâtiment et les températures de l'air calculées dans le bloc de données source.

Ensuite, vous devez renseigner les caractéristiques du sol. A titre d'exemple, prenons un sol sableux et inscrivons dans les données initiales son coefficient de conductivité thermique et sa température à une profondeur de 2,5 mètres en janvier. La température et la conductivité thermique du sol de votre région peuvent être trouvées sur Internet.

Les murs et le sol seront en béton armé ( λ =1,7 W/(m°C)) épaisseur 300mm ( δ =0,3 m) avec résistance thermique R. = δ / λ =0,176 m 2 °C/W.

Et enfin, on ajoute aux données initiales les valeurs des coefficients de transfert thermique sur les surfaces internes du sol et des murs et sur la surface externe du sol en contact avec l'air extérieur.

Le programme effectue des calculs dans Excel en utilisant les formules ci-dessous.

Surface de plancher:

F pl =B*A

Surface du mur :

F st =2*h *(B + UN )

Épaisseur conditionnelle de la couche de sol derrière les murs :

δ conv. = F(h / H )

Résistance thermique du sol sous le plancher :

R. 17 =(1/(4*λ gr )*(π / FPL ) 0,5

Perte de chaleur par le sol :

QPL = FPL *(tV — tgr )/(R. 17 + R.PL +1/α en )

Résistance thermique du sol derrière les murs :

R. 27 = δ conv. /λgr

Pertes de chaleur à travers les murs :

QSt = FSt *(tV — tn )/(1/α n +R. 27 + R.St +1/α en )

Perte totale de chaleur dans le sol :

Q Σ = QPL + QSt

Commentaires et conclusions.

Les pertes de chaleur d'un bâtiment à travers le sol et les murs jusqu'au sol, obtenues selon deux méthodes différentes, diffèrent considérablement. Selon l'algorithme d'A.G. Signification de Sotnikov Q Σ =16,146 kW, ce qui est presque 5 fois supérieur à la valeur selon l'algorithme « zonal » généralement accepté - Q Σ =3,353 KW!

En effet, la résistance thermique réduite du sol entre les murs enterrés et l'air extérieur R. 27 =0,122 m 2 °C/W est clairement faible et ne correspond probablement pas à la réalité. Cela signifie que l'épaisseur conditionnelle du sol δ conv. n'est pas défini tout à fait correctement !

De plus, les murs en béton armé « nus » que j'ai choisis dans l'exemple sont également une option totalement irréaliste pour notre époque.

Un lecteur attentif de l'article d'A.G. Sotnikova trouvera un certain nombre d'erreurs, probablement pas celles de l'auteur, mais celles survenues lors de la frappe. Puis dans la formule (3) le facteur 2 apparaît λ , puis disparaît plus tard. Dans l'exemple de calcul R. 17 il n'y a pas de panneau de division après l'unité. Dans le même exemple, lors du calcul des pertes de chaleur à travers les murs de la partie souterraine du bâtiment, pour une raison quelconque, la surface est divisée par 2 dans la formule, mais elle n'est ensuite pas divisée lors de l'enregistrement des valeurs... Quels sont ces éléments non isolés murs et sols dans l'exemple avec R.St = R.PL =2 m 2 °C/W ? Leur épaisseur doit alors être d'au moins 2,4 m ! Et si les murs et le sol sont isolés, alors il semble erroné de comparer ces déperditions thermiques avec la possibilité de calculer par zone pour un sol non isolé.

R. 27 = δ conv. /(2*λ gr)=K(parce que((h / H )*(π/2)))/K(péché((h / H )*(π/2)))

Concernant la question concernant la présence d'un multiplicateur de 2 λ gr a déjà été dit plus haut.

J'ai divisé les intégrales elliptiques complètes les unes par les autres. En conséquence, il s'est avéré que le graphique de l'article montre la fonction à λgr =1:

δ conv. = (½) *À(parce que((h / H )*(π/2)))/K(péché((h / H )*(π/2)))

Mais mathématiquement, cela devrait être correct :

δ conv. = 2 *À(parce que((h / H )*(π/2)))/K(péché((h / H )*(π/2)))

ou, si le multiplicateur est 2 λ gr pas besoin:

δ conv. = 1 *À(parce que((h / H )*(π/2)))/K(péché((h / H )*(π/2)))

Cela signifie que le graphique permettant de déterminer δ conv. donne des valeurs erronées qui sont sous-estimées de 2 ou 4 fois...

Il s'avère que tout le monde n'a d'autre choix que de continuer soit à « compter » soit à « déterminer » les pertes de chaleur à travers le sol et les murs vers le sol par zone ? Aucune autre méthode valable n’a été inventée depuis 80 ans. Ou l’ont-ils proposé, mais ne l’ont-ils pas finalisé ?!

J'invite les lecteurs du blog à tester les deux options de calcul dans des projets réels et à présenter les résultats dans les commentaires pour comparaison et analyse.

Tout ce qui est dit dans la dernière partie de cet article n’engage que l’auteur et ne prétend pas être la vérité ultime. Je serai heureux d'entendre les opinions d'experts sur ce sujet dans les commentaires. J’aimerais bien comprendre l’algorithme d’A.G. Sotnikov, car elle a en réalité une justification thermophysique plus rigoureuse que la méthode généralement acceptée.

je t'en supplie respectueux travail de l'auteur télécharger un fichier avec des programmes de calcul après vous être abonné aux annonces d'articles !

P.S. (25/02/2016)

Près d’un an après la rédaction de l’article, nous avons réussi à faire le tri dans les questions soulevées juste ci-dessus.

Tout d'abord, un programme de calcul des déperditions thermiques sous Excel selon la méthode d'A.G. Sotnikova pense que tout est correct - exactement selon les formules d'A.I. Pekhovitch !

Deuxièmement, la formule (3) de l'article d'A.G., qui a semé la confusion dans mon raisonnement. Sotnikova ne devrait pas ressembler à ceci :

R. 27 = δ conv. /(2*λ gr)=K(parce que((h / H )*(π/2)))/K(péché((h / H )*(π/2)))

Dans l'article d'A.G. Sotnikova n'est pas une entrée correcte ! Mais ensuite le graphique a été construit et l'exemple a été calculé en utilisant les formules correctes !!!

C’est ainsi que cela devrait être selon A.I. Pekhovich (page 110, tâche supplémentaire au paragraphe 27) :

R. 27 = δ conv. /λgr=1/(2*λ gr )*K(parce que((h / H )*(π/2)))/K(péché((h / H )*(π/2)))

δ conv. =R27 *λ gr =(½)*K(parce que((h / H )*(π/2)))/K(péché((h / H )*(π/2)))

Les déperditions thermiques d'une pièce, qui sont acceptées selon le SNiP comme calculées lors du choix de la puissance thermique d'un système de chauffage, sont déterminées comme la somme des déperditions thermiques calculées à travers toutes ses enceintes extérieures. De plus, les pertes ou gains de chaleur à travers les enceintes internes sont pris en compte si la température de l'air dans les pièces adjacentes est inférieure ou supérieure de 5 0 C ou plus à la température de cette pièce.

Voyons comment les indicateurs inclus dans la formule sont acceptés pour diverses clôtures lors de la détermination des pertes de chaleur calculées.

Les coefficients de transfert de chaleur pour les murs extérieurs et les plafonds sont pris selon des calculs d'ingénierie thermique. La conception de la fenêtre est sélectionnée et le coefficient de transfert de chaleur est déterminé à partir du tableau. Pour les portes extérieures, la valeur de k est prise en fonction de la conception selon le tableau.

Calcul des déperditions de chaleur par le sol. Le transfert de chaleur d’une pièce du rez-de-chaussée à travers la structure du plancher est un processus complexe. Compte tenu de la part relativement faible des déperditions thermiques à travers le sol dans les déperditions thermiques totales de la pièce, une méthode de calcul simplifiée est utilisée. Les déperditions thermiques par un plancher situé au sol sont calculées par zone. Pour ce faire, la surface du sol est divisée en bandes de 2 m de large, parallèles aux murs extérieurs. La bande la plus proche du mur extérieur est désignée comme la première zone, les deux bandes suivantes sont les deuxième et troisième zones et le reste de la surface du sol est la quatrième zone.

La perte de chaleur de chaque zone est calculée à l'aide de la formule en prenant niβi=1. La valeur de Ro.np est prise comme résistance conditionnelle au transfert de chaleur, qui pour chaque zone d'un sol non isolé est égale à : pour la zone I R np = 2,15 (2,5) ; pour la zone II R np = 4,3(5) ; pour la zone III R np = 8,6(10) ; pour la zone IV R np = 14,2 K-m2/W (16,5 0 C-M 2 h/kcal).

Si la structure du sol située directement au sol contient des couches de matériaux dont les coefficients de conductivité thermique sont inférieurs à 1,163 (1), alors un tel sol est dit isolé. La résistance thermique des couches isolantes dans chaque zone s'ajoute à la résistance Rn.p ; Ainsi, la résistance conditionnelle au transfert de chaleur de chaque zone du plancher isolé Rу.п s'avère être égale à :

R u.p = R n.p +∑(δ u.s /λ u.a);

où R n.p est la résistance au transfert thermique du sol non isolé de la zone correspondante ;

δ у.с et λ у.а - épaisseurs et coefficients de conductivité thermique des couches isolantes.

Les déperditions thermiques à travers le plancher le long des solives sont également calculées par zone, seule la résistance au transfert thermique conditionnelle de chaque zone de plancher le long des solives Rl est prise égale à :

R l = 1,18*R up.

où R u.p est la valeur obtenue à partir de la formule prenant en compte les couches isolantes. Ici, la lame d'air et le revêtement de sol le long des solives sont également pris en compte comme couches isolantes.

La surface du sol de la première zone, adjacente au coin extérieur, présente une perte de chaleur accrue, sa superficie de 2X2 m est donc prise en compte deux fois lors de la détermination de la superficie totale de la première zone.

Les parties souterraines des murs extérieurs sont prises en compte lors du calcul des pertes de chaleur en tant que prolongement du sol. La division en bandes - zones dans ce cas, se fait à partir du niveau du sol le long de la surface de la partie souterraine des murs et plus loin le long du sol. La résistance conditionnelle au transfert de chaleur pour les zones dans ce cas est acceptée et calculée de la même manière que pour un sol isolé en présence de couches isolantes, qui sont dans ce cas les couches de la structure du mur.

Mesurer la superficie des clôtures extérieures des locaux. La superficie des clôtures individuelles lors du calcul des pertes de chaleur à travers elles doit être déterminée conformément aux règles de mesure suivantes. Ces règles, si possible, tiennent compte de la complexité du processus de transfert de chaleur à travers les éléments de la clôture et prévoient. des augmentations et des diminutions conditionnelles dans les zones où les pertes thermiques réelles peuvent être respectivement supérieures ou inférieures à celles calculées à l'aide des formules les plus simples adoptées.

1. Les surfaces des fenêtres (O), des portes (D) et des lanternes sont mesurées le long de la plus petite ouverture du bâtiment.
2. Les surfaces du plafond (Pt) et du plancher (Pl) sont mesurées entre les axes des murs intérieurs et la surface intérieure du mur extérieur. Les surfaces des zones de plancher le long des solives et du sol sont déterminées avec leur répartition conditionnelle en zones. , comme indiqué ci-dessus.
3. La superficie des murs extérieurs (H. s) est mesurée :

• en plan - le long du périmètre extérieur entre le coin extérieur et les axes des murs intérieurs,
• en hauteur - au premier étage (selon la conception du sol) depuis la surface extérieure du plancher le long du sol, ou depuis la surface de préparation de la structure du plancher sur solives, ou depuis la surface inférieure du plafond au-dessus du sous-sol souterrain non chauffé au sol propre du deuxième étage, dans les étages intermédiaires, de la surface du sol à la surface du sol de l'étage suivant ; à l'étage supérieur, depuis la surface du sol jusqu'au sommet de la structure du plancher du grenier ou du revêtement hors grenier. S'il est nécessaire de déterminer les pertes de chaleur à travers les clôtures intérieures, la surface est prise en fonction de la mesure intérieure.

Perte de chaleur supplémentaire à travers les clôtures. Les principales pertes de chaleur à travers les clôtures, calculées par la formule, à β 1 = 1, sont souvent inférieures aux pertes de chaleur réelles, car cela ne prend pas en compte l'influence de certains facteurs sur le processus. Les pertes de chaleur peuvent changer sensiblement sous l'effet du processus. influence de l'infiltration et de l'exfiltration de l'air à travers l'épaisseur des clôtures et leurs fissures, ainsi que sous l'influence de l'irradiation solaire et du contre-rayonnement de la surface extérieure des clôtures. En général, les pertes de chaleur peuvent augmenter sensiblement en raison des changements de température le long de la hauteur de la pièce, de l'entrée d'air froid par les ouvertures, etc.

Ces déperditions thermiques supplémentaires sont généralement prises en compte par des ajouts aux déperditions thermiques principales. La taille des additifs et leur répartition conditionnelle selon les facteurs déterminants sont les suivantes.

1. Un rajout d'orientation aux points cardinaux est accepté pour toutes les clôtures extérieures verticales et inclinées (projections sur la verticale). Les montants des rajouts sont déterminés à partir du dessin.
2. Additif pour la soufflage au vent des clôtures. Dans les zones où la vitesse estimée du vent hivernal ne dépasse pas 5 m/s, l'additif est prélevé à hauteur de 5 % pour les clôtures protégées du vent et de 10 % pour les clôtures non protégées du vent. Une clôture est considérée comme protégée du vent si le bâtiment qui la recouvre est plus haut que le sommet de la clôture de plus des 2/3 de la distance qui les sépare. Dans les zones où la vitesse du vent est supérieure à 5 et supérieure à 10 m/s, les valeurs additives données doivent être augmentées respectivement de 2 et 3 fois.
3. La tolérance pour le flux d'air dans les pièces d'angle et les pièces comportant deux murs extérieurs ou plus est prise égale à 5 % pour toutes les clôtures directement soufflées par le vent. Pour les bâtiments résidentiels et assimilés, cet additif n'est pas introduit (il est pris en compte en augmentant la température intérieure de 20).
4. L'addition pour le flux d'air froid à travers les portes extérieures lors de leur ouverture brève sur N étages du bâtiment est prise égale à 100 N% - pour les portes doubles sans vestibule, 80 N - idem, avec vestibule, 65 N% - pour portes simples.

Schéma de détermination de la quantité d'ajout aux principales pertes de chaleur pour l'orientation par les directions cardinales.

Dans les locaux industriels, le supplément pour le débit d'air par les portails dépourvus de vestibule et de sas, s'ils sont ouverts moins de 15 minutes en 1 heure, est pris égal à 300 %. Dans les bâtiments publics, l'ouverture fréquente des portes est également prise en compte en introduisant un additif supplémentaire égal à 400-500 %.

5. L'ajout de hauteur pour les pièces d'une hauteur supérieure à 4 m est prélevé à raison de 2 % pour chaque mètre de hauteur, les murs de plus de 4 m, mais pas plus de 15 %. Cet ajout prend en compte l’augmentation des déperditions thermiques en partie haute du local suite à l’augmentation de la température de l’air avec l’altitude. Pour les locaux industriels, un calcul spécial de répartition de la température sur la hauteur est effectué, selon lequel les pertes de chaleur à travers les murs et les plafonds sont déterminées. Pour les escaliers, l’ajout de hauteur n’est pas accepté.

6. L'ajout du nombre d'étages pour les bâtiments à plusieurs étages d'une hauteur de 3 à 8 étages, en tenant compte des coûts de chauffage supplémentaires pour le chauffage de l'air froid qui, lorsqu'il s'infiltre à travers les clôtures, pénètre dans la pièce, est accepté selon Couper.

1. Le coefficient de transfert thermique des murs extérieurs, déterminé par la résistance réduite au transfert thermique selon des mesures externes, k = 1,01 W/(m2 K).
2. Le coefficient de transfert thermique du plancher du grenier est pris égal à k pt = 0,78 W/(m 2 K).

Les planchers du premier étage sont réalisés sur solives. Résistance thermique de la couche d'air R v.p = 0,172 K m 2 / W (0,2 0 S-m 2 h / kcal) ; épaisseur du trottoir δ=0,04 m ; λ = 0,175 W/(mK). La perte de chaleur à travers le plancher le long des solives est déterminée par zone. La résistance au transfert thermique des couches isolantes de la structure du plancher est égale à :

R v.p + δ/λ=0,172+(0,04/0,175)=0,43 K*m2/W (0,5 0 C m2 h/kcal).

Résistance thermique du plancher par solives pour les zones I et II :

R l.II = 1,18 (2,15 + 0,43) = 3,05 K*m 2 /W (3,54 0 S*m 2 *h/kcal) ;

K I = 0,328 W/m 2 *K) ;

R l.II = 1,18(4,3+ 0,43) = 5,6(6,5) ;

KII =0,178(0,154).

Pour un sol d'escalier non isolé

R n.p.I =2,15(2,5) .

R n.p.II =4.3(5) .

3. Pour sélectionner une conception de fenêtre, nous déterminons la différence de température entre l'air extérieur (t n5 = -26 0 C) et interne (t p = 18 0 C) :

t p - t n =18-(-26)=44 0 C.

Schéma de calcul des déperditions de chaleur dans les locaux

La résistance thermique requise des fenêtres d'un immeuble résidentiel à Δt=44 0 C est égale à 0,31 k*m 2 /W (0,36 0 C*m 2 *h/kcal). Nous acceptons les fenêtres à châssis en bois doublement fendu ; pour cette conception k environ =3,15(2,7). Les portes extérieures sont doubles en bois sans vestibule ; k dv =2,33 (2). La perte de chaleur à travers les clôtures individuelles est calculée à l'aide de la formule. Le calcul est tabulé.

Calcul des déperditions thermiques à travers les enceintes extérieures de la pièce

Remarques:

1. Les conventions suivantes ont été adoptées pour les noms de clôtures : N.s. - mur extérieur; Avant. - la double fenêtre ; Pl I et Pl II - zones d'étage I et II, respectivement ; Vendredi - plafond ; S.d. -porte extérieure.
2. Dans la colonne 7, le coefficient de transfert de chaleur pour les fenêtres est défini comme la différence entre les coefficients de transfert de chaleur de la fenêtre et du mur extérieur, tandis que la surface de la fenêtre n'est pas soustraite de la superficie de la steppe.
3. La perte de chaleur à travers la porte extérieure est déterminée séparément (dans ce cas, la surface du mur est exclue, car les ajouts pour la perte de chaleur supplémentaire au niveau du mur extérieur et de la porte sont différents).
4. La différence de température calculée dans la colonne 8 est définie comme (t in -t n)n.
5. Les principales pertes thermiques (colonne 9) sont définies comme kFΔt n.
6. Les déperditions thermiques supplémentaires sont indiquées en pourcentage des principales.
7. Le coefficient β (colonne 13) est égal à un plus les déperditions thermiques supplémentaires, exprimées en fractions de un.
8. La perte de chaleur calculée à travers les clôtures est déterminée par kFΔt n β i (colonne 14).

L'essence des calculs thermiques des locaux, situés à un degré ou à un autre dans le sol, revient à déterminer l'influence du « froid » atmosphérique sur leur régime thermique, ou plus précisément, dans quelle mesure un certain sol isole une pièce donnée de l'atmosphère. effets de la température. Parce que Étant donné que les propriétés d’isolation thermique du sol dépendent de trop de facteurs, la technique dite des 4 zones a été adoptée. Elle repose sur l'hypothèse simple que plus la couche de sol est épaisse, plus ses propriétés d'isolation thermique sont élevées (l'influence de l'atmosphère est davantage réduite). La distance la plus courte (verticalement ou horizontalement) à l'atmosphère est divisée en 4 zones, dont 3 ont une largeur (s'il s'agit d'un rez-de-chaussée) ou une profondeur (s'il s'agit d'un mur au sol) de 2 mètres, et la quatrième a ces caractéristiques égales à l'infini. Chacune des 4 zones se voit attribuer ses propres propriétés d'isolation thermique permanente selon le principe : plus la zone est éloignée (plus son numéro de série est élevé), moins l'influence de l'atmosphère est importante. En omettant l'approche formalisée, on peut tirer une conclusion simple que plus un certain point de la pièce est éloigné de l'atmosphère (avec une multiplicité de 2 m), plus les conditions sont favorables (du point de vue de l'influence de l'atmosphère) ce sera.

Ainsi, le décompte des zones conditionnelles commence le long du mur à partir du niveau du sol, à condition qu'il y ait des murs le long du sol. S’il n’y a pas de murs au sol, la première zone sera la bande de sol la plus proche du mur extérieur. Ensuite, les zones 2 et 3 sont numérotées, chacune mesurant 2 mètres de large. La zone restante est la zone 4.

Il est important de considérer que la zone peut commencer au mur et se terminer au sol. Dans ce cas, vous devez être particulièrement prudent lors des calculs.

Si le sol n'est pas isolé, alors les valeurs de résistance au transfert thermique du sol non isolé par zone sont égales à :

zone 1 - R n.p. =2,1 m²*S/O

zone 2 - R n.p. =4,3 m²*S/O

zone 3 - R n.p. =8,6 m²*S/O

zone 4 - R n.p. =14,2 m²*S/O

Pour calculer la résistance au transfert de chaleur des sols isolés, vous pouvez utiliser la formule suivante :

— résistance au transfert thermique de chaque zone du plancher non isolé, m²*S/W ;

— épaisseur d'isolation, m ;

— coefficient de conductivité thermique de l'isolation, W/(m*C) ;