Obliczanie strat ciepła od podłogi do gruntu w jednostkach kątowych. Obliczenia termotechniczne podłóg znajdujących się na gruncie Obliczanie strat ciepła przez nieizolowaną podłogę na gruncie

Straty ciepła przez podłogę znajdującą się na gruncie oblicza się strefowo wg. W tym celu powierzchnię podłogi dzieli się na paski o szerokości 2 m, równoległe do ścian zewnętrznych. Najbliższy pas ściana zewnętrzna, oznaczono jako pierwszą strefę, dwa kolejne pasy jako drugą i trzecią strefę, a pozostałą powierzchnię podłogi jako czwartą strefę.

Przy obliczaniu strat ciepła piwnice podział na strefy w w tym przypadku Prowadzona jest od poziomu gruntu wzdłuż powierzchni podziemnej części ścian i dalej po podłodze. Warunkowe opory przenikania ciepła dla stref w tym przypadku przyjmuje się i oblicza w taki sam sposób jak dla izolowanej podłogi w obecności warstw izolacyjnych, którymi w tym przypadku są warstwy konstrukcji ściany.

Współczynnik przenikania ciepła K, W/(m 2 ∙°C) dla każdej strefy izolowanej podłogi na gruncie określa się ze wzoru:

gdzie jest oporem przenikania ciepła izolowanej podłogi na gruncie, m 2 ∙°C/W, obliczany ze wzoru:

= + Σ, (2.2)

gdzie jest opór przenikania ciepła nieizolowanej podłogi i-tej strefy;

δ j – grubość j-tej warstwy konstrukcji izolacyjnej;

λ j jest współczynnikiem przewodności cieplnej materiału, z którego składa się warstwa.

Dla wszystkich powierzchni podłóg nieizolowanych podane są dane dotyczące oporów przenikania ciepła, które przyjmuje się według:

2,15 m 2 ∙°С/W – dla pierwszej strefy;

4,3 m 2 ∙°С/W – dla drugiej strefy;

8,6 m 2 ∙°С/W – dla trzeciej strefy;

14,2 m 2 ∙°С/W – dla czwartej strefy.

W tym projekcie podłogi na parterze mają 4 warstwy. Konstrukcję podłogi pokazano na rysunku 1.2, konstrukcję ściany pokazano na rysunku 1.1.

Przykład obliczenia termotechniczne kondygnacje zlokalizowane na parterze dla pomieszczenia 002 komora wentylacyjna:

1. Podział na strefy w komorze wentylacyjnej umownie przedstawiono na rysunku 2.3.

Rysunek 2.3. Podział komory wentylacyjnej na strefy

Na rysunku widać, że druga strefa obejmuje część ściany i część podłogi. Dlatego współczynnik oporu przenikania ciepła tej strefy oblicza się dwukrotnie.

2. Wyznaczmy opór przenikania ciepła izolowanej podłogi na gruncie, , 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.

W piwnicach często mieszczą się siłownie, sauny, sale bilardowe, nie wspominając już o tym standardy sanitarne W wielu krajach zezwala się nawet na umieszczanie sypialni w piwnicach. W związku z tym pojawia się pytanie o utratę ciepła przez piwnice.

Podłogi w piwnicach narażone są na wibracje Średnia temperatura bardzo nieznaczne i wahają się od 11 do 9°C. Tym samym straty ciepła przez podłogę, choć niezbyt duże, są stałe przez cały rok. Według analizy komputerowej straty ciepła przez nieizolowaną podłogę betonową wynoszą 1,2 W/m2.

Straty ciepła powstają wzdłuż linii naprężeń w gruncie do głębokości od 10 do 20 m od powierzchni ziemi lub od podstawy budynku. Zastosowanie izolacji styropianowej o grubości około 25 mm może zmniejszyć straty ciepła o około 5%, czyli nie więcej niż 1% Łączna straty ciepła z budynku.

Montaż tej samej izolacji dachu pozwala na zmniejszenie strat ciepła w budynku zimowy czas o 20% lub ogólnie poprawić wydajność termiczna budynków o 11%. Zatem, aby zaoszczędzić energię, izolacja dachu jest znacznie skuteczniejsza niż izolacja podłogi w piwnicy.

Stanowisko to potwierdza analiza mikroklimatu panującego wewnątrz budynku czas letni. W razie Dolna częśćŚciany fundamentowe budynku nie są ocieplone, jednak napływające powietrze ogrzewa pomieszczenie bezwładność cieplna gleba zaczyna wpływać na utratę ciepła, tworząc stabilny reżim temperaturowy; Jednocześnie wzrasta utrata ciepła, a temperatura w piwnicy maleje.

Zatem swobodna wymiana ciepła przez konstrukcje pomaga utrzymać letnią temperaturę powietrza w pomieszczeniach na komfortowym poziomie. Montaż izolacji termicznej pod podłogą w znaczący sposób zaburza warunki wymiany ciepła pomiędzy posadzką betonową a gruntem.

Montaż izolacji termicznej podłogi (wewnętrznej) z energetycznego punktu widzenia prowadzi do bezproduktywnych kosztów, ale jednocześnie należy wziąć pod uwagę kondensację wilgoci na zimnych powierzchniach, a dodatkowo konieczność stworzenia komfortowe warunki dla osoby.

Aby złagodzić uczucie zimna, można zastosować izolację termiczną podkładając ją pod podłogę, co zbliży temperaturę podłogi do temperatury powietrza w pomieszczeniu i odizoluje podłogę od znajdującej się pod spodem warstwy ziemi, która ma stosunkowo niska temperatura. Chociaż taka izolacja może podnieść temperaturę podłogi, w tym przypadku temperatura zwykle nie przekracza 23°C, czyli o 14°C mniej niż temperatura ciała człowieka.

Zatem, aby zmniejszyć uczucie zimna od podłogi i zapewnić jak najbardziej komfortowe warunki, najlepiej zastosować dywany lub zainstaluj drewnianą podłogę na betonowym podłożu.

Ostatni aspekt, który należy uwzględnić w tej analizie energetycznej, dotyczy strat ciepła na styku podłogi i ściany, która nie jest chroniona zasypką. Ten rodzaj węzła występuje w budynkach położonych na zboczu.

Jak wynika z analiz strat ciepła, w okresie zimowym w tej strefie możliwe są znaczne straty ciepła. Dlatego, aby zmniejszyć wpływ warunki pogodowe Zaleca się zaizolowanie fundamentu wzdłuż powierzchni zewnętrznej.

Pomimo tego, że straty ciepła przez podłogę większości parterowych budynków przemysłowych, administracyjnych i mieszkalnych rzadko przekraczają 15% całkowitych strat ciepła, a wraz ze wzrostem liczby kondygnacji czasami nie osiągają 5%, znaczenie dobra decyzja zadania...

Określenie strat ciepła z powietrza pierwszego piętra lub piwnicy do gruntu nie traci na aktualności.

W artykule omówiono dwie możliwości rozwiązania postawionego w tytule problemu. Wnioski znajdują się na końcu artykułu.

Obliczając straty ciepła, należy zawsze rozróżniać pojęcia „budynek” i „pomieszczenie”.

Wykonując obliczenia dla całego budynku, celem jest znalezienie mocy źródła i całego systemu zaopatrzenia w ciepło.

Przy obliczaniu strat ciepła każdego z nich osobny pokój budynku rozwiązano problem określenia mocy i liczby urządzeń cieplnych (baterii, konwektorów itp.) niezbędnych do zainstalowania w każdym konkretnym pomieszczeniu w celu utrzymania zadanej temperatury powietrza wewnętrznego.

Powietrze w budynku jest ogrzewane poprzez otrzymywanie energii cieplnej ze Słońca, zewnętrznych źródeł ciepła poprzez system grzewczy oraz z różnych źródeł źródła wewnętrzne– od ludzi, zwierząt, sprzętu biurowego, sprzęt AGD, lampy oświetleniowe, systemy zaopatrzenia w ciepłą wodę.

Powietrze wewnątrz pomieszczeń ochładza się na skutek utraty energii cieplnej przez przegrodę budynku, co charakteryzuje się m.in opory termiczne, mierzone w m 2 °C/W:

R = Σ (δ I /λ I )

δ I– grubość warstwy materiału obudowy otaczającej w metrach;

λ I– współczynnik przewodności cieplnej materiału w W/(m°C).

Chroń dom przed otoczenie zewnętrzne sufit (podłoga) ostatnie piętro, ściany zewnętrzne, okna, drzwi, bramy i podłogi parter(prawdopodobnie piwnica).

Środowisko zewnętrzne jest powietrze na zewnątrz i gleba.

Obliczenia strat ciepła z budynku przeprowadza się przy obliczonej temperaturze powietrza zewnętrznego dla najzimniejszego pięciodniowego okresu w roku na terenie, na którym obiekt został wybudowany (lub będzie wybudowany)!

Ale oczywiście nikt nie zabrania wykonywania obliczeń na jakąkolwiek inną porę roku.

Obliczenia wPrzewyższaćstraty ciepła przez podłogę i ściany przylegające do gruntu zgodnie z ogólnie przyjętą metodą strefową V.D. Machiński.

Temperatura gleby pod budynkiem zależy przede wszystkim od przewodności cieplnej i pojemności cieplnej samego gruntu oraz od temperatury powietrza otaczającego na danym terenie przez cały rok. Ponieważ temperatura powietrza na zewnątrz różni się znacznie w różnych strefy klimatyczne, to gleba ma różne temperatury V różne okresy lat na różnych głębokościach w różnych obszarach.

Aby uprościć rozwiązanie złożone zadanie Aby określić utratę ciepła przez podłogę i ściany piwnicy do gruntu, od ponad 80 lat z powodzeniem stosuje się technikę podziału powierzchni otaczających konstrukcji na 4 strefy.

Każda z czterech stref ma swój własny, stały opór przenikania ciepła w m 2 °C/W:

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

Strefa 1 to pas na posadzce (w przypadku braku zagłębienia gruntu pod budynkiem) o szerokości 2 m, mierzony od wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych na całym obwodzie lub (w przypadku podziemnego lub piwnicznego) pasek o tej samej szerokości, mierzony w dół powierzchnie wewnętrzneściany zewnętrzne od krawędzi gruntu.

Strefy 2 i 3 mają również 2 metry szerokości i znajdują się za strefą 1, bliżej środka budynku.

Strefa 4 zajmuje cały pozostały obszar centralny.

Na poniższym rysunku strefa 1 zlokalizowana jest w całości na ścianach piwnicy, strefa 2 znajduje się częściowo na ścianach, a częściowo na podłodze, strefy 3 i 4 zlokalizowane są w całości na kondygnacji piwnicy.

Jeśli budynek jest wąski, wówczas strefy 4 i 3 (a czasami 2) mogą po prostu nie istnieć.

Kwadrat płeć Strefa 1 w narożnikach jest uwzględniana w obliczeniach dwukrotnie!

Jeśli cała strefa 1 znajduje się na pionowe ściany, wówczas pole oblicza się w rzeczywistości bez żadnych dodatków.

Jeżeli część strefy 1 znajduje się na ścianach, a część na podłodze, wówczas tylko narożne części podłogi są liczone podwójnie.

Jeżeli cała strefa 1 znajduje się na podłodze, to obliczoną powierzchnię należy zwiększyć o 2x2x4=16 m2 (dla domu na rzucie prostokąta, czyli z czterema narożnikami).

Jeśli konstrukcja nie jest zakopana w ziemi, oznacza to, że H =0.

Poniżej zrzut ekranu programu do obliczania strat ciepła przez podłogę i ściany wnękowe w programie Excel dla budynków prostokątnych.

Obszary stref F 1 , F 2 , F 3 , F 4 obliczane są zgodnie z zasadami zwykłej geometrii. Zadanie jest uciążliwe i wymaga częstego szkicowania. Program znacznie upraszcza rozwiązanie tego problemu.

Całkowitą utratę ciepła do otaczającej gleby określa się według wzoru w kW:

Q Σ =((F 1 + F1у )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(tVR-tNR)/1000

Użytkownik musi jedynie wypełnić wartościami pierwsze 5 wierszy tabeli Excel i przeczytać wynik poniżej.

Określenie strat ciepła do gruntu lokal obszary strefowe trzeba będzie policzyć ręcznie a następnie podstaw do powyższego wzoru.

Poniższy zrzut ekranu przedstawia jako przykład obliczenia w programie Excel strat ciepła przez podłogę i wnęki ścienne dla prawego dolnego (jak na zdjęciu) pomieszczenia piwnicznego.

Ilość strat ciepła do gruntu przez każde pomieszczenie jest równa sumie strat ciepła do gruntu całego budynku!

Poniższy rysunek przedstawia uproszczone schematy standardowe projekty podłogi i ściany.

Podłogę i ściany uważa się za nieizolowane, jeśli współczynniki przewodności cieplnej materiałów ( λ I), z których się składają, wynosi ponad 1,2 W/(m°C).

Jeśli podłoga i/lub ściany są izolowane, to znaczy zawierają warstwy λ <1,2 W/(m °C), wówczas rezystancję oblicza się dla każdej strefy oddzielnie, korzystając ze wzoru:

RizolacjaI = RbezludnyI + Σ (δ J /λ J )

Tutaj δ J– grubość warstwy izolacji w metrach.

W przypadku podłóg na legarach opór przenikania ciepła jest również obliczany dla każdej strefy, ale przy użyciu innego wzoru:

Rna legarachI =1,18*(RbezludnyI + Σ (δ J /λ J ) )

Obliczanie strat ciepła wSM Przewyższaćprzez podłogę i ściany przylegające do gruntu według metody profesora A.G. Sotnikowa.

Bardzo interesującą technikę dla budynków zakopanych w ziemi opisano w artykule „Obliczenia termofizyczne strat ciepła w podziemnej części budynków”. Artykuł ukazał się w 2010 roku w nr 8 magazynu ABOK w dziale „Klub Dyskusyjny”.

Ci, którzy chcą zrozumieć znaczenie tego, co napisano poniżej, powinni najpierw przestudiować powyższe.

A.G. Sotnikov, opierając się głównie na wnioskach i doświadczeniach innych poprzedników naukowców, jest jednym z nielicznych, którzy w ciągu prawie 100 lat próbowali poruszyć igłę w temacie niepokojącym wielu inżynierów zajmujących się ciepłownictwem. Jestem pod ogromnym wrażeniem jego podejścia z punktu widzenia podstaw inżynierii cieplnej. Jednak trudność w prawidłowej ocenie temperatury gleby i jej współczynnika przewodności cieplnej w przypadku braku odpowiednich prac badawczych nieco zmienia metodologię A.G. Sotnikowa na płaszczyznę teoretyczną, odchodząc od obliczeń praktycznych. Chociaż jednocześnie nadal polegamy na strefowej metodzie V.D. Machinsky'ego, wszyscy po prostu ślepo wierzą w wyniki i rozumiejąc ogólne fizyczne znaczenie ich wystąpienia, nie mogą być całkowicie pewni uzyskanych wartości liczbowych.

Jakie jest znaczenie metodologii profesora A.G.? Sotnikowa? Sugeruje, że wszelkie straty ciepła przez podłogę zakopanego budynku „wnikają” w głąb planety, a wszelkie straty ciepła przez ściany stykające się z gruntem są ostatecznie przenoszone na powierzchnię i „rozpuszczają się” w otaczającym powietrzu.

Wydaje się to częściowo prawdą (bez matematycznego uzasadnienia), jeśli podłoga dolnej kondygnacji jest wystarczająco głęboka, ale jeśli głębokość jest mniejsza niż 1,5...2,0 m, pojawiają się wątpliwości co do słuszności postulatów...

Pomimo całej krytyki wyrażonej w poprzednich akapitach, to właśnie rozwój algorytmu profesora A.G. Sotnikova wydaje się bardzo obiecująca.

Obliczmy w Excelu straty ciepła przez podłogę i ściany do gruntu dla tego samego budynku, co w poprzednim przykładzie.

W źródłowym bloku danych zapisujemy wymiary piwnicy budynku i obliczone temperatury powietrza.

Następnie musisz wypełnić charakterystykę gleby. Weźmy dla przykładu glebę piaszczystą i do danych wyjściowych wpiszmy jej współczynnik przewodzenia ciepła oraz temperaturę na głębokości 2,5 metra w styczniu. Temperaturę i przewodność cieplną gleby dla Twojego obszaru można znaleźć w Internecie.

Ściany i podłoga zostaną wykonane z żelbetu ( λ =1,7 W/(m°C)) grubość 300 mm ( δ =0,3 m) z oporem termicznym R = δ / λ = 0,176 m2°C/W.

Na koniec do danych wyjściowych dodajemy wartości współczynników przenikania ciepła na wewnętrznych powierzchniach podłogi i ścian oraz na zewnętrznej powierzchni gruntu stykającej się z powietrzem zewnętrznym.

Program wykonuje obliczenia w programie Excel korzystając z poniższych wzorów.

Powierzchnia podłogi:

F pl =B*A

Powierzchnia ściany:

F st. =2*H *(B + A )

Warunkowa grubość warstwy gruntu za ścianami:

δ konw = F(H / H )

Opór cieplny gruntu pod podłogą:

R 17 =(1/(4*λ gr)*(π / Fpl ) 0,5

Straty ciepła przez podłogę:

Qpl = Fpl *(TV — Tgr )/(R 17 + Rpl +1/α w )

Opór cieplny gruntu za ścianami:

R 27 = δ konw /λ gr

Straty ciepła przez ściany:

Qul = Ful *(TV — TN )/(1/α n +R 27 + Rul +1/α w )

Całkowita strata ciepła do gruntu:

Q Σ = Qpl + Qul

Komentarze i wnioski.

Straty ciepła budynku przez podłogę i ściany do gruntu, uzyskane dwiema różnymi metodami, znacznie się różnią. Według algorytmu A.G. Znaczenie Sotnikowa Q Σ =16,146 kW, czyli prawie 5 razy więcej niż wartość zgodnie z ogólnie przyjętym algorytmem „strefowym” - Q Σ =3,353 KW!

Faktem jest, że zmniejszony opór cieplny gleby pomiędzy zakopanymi ścianami a powietrzem zewnętrznym R 27 =0,122 m 2 °C/W jest wyraźnie mała i mało prawdopodobne, aby odpowiadała rzeczywistości. Oznacza to, że warunkowa grubość gleby δ konw nie jest zdefiniowany całkiem poprawnie!

Ponadto „gołe” ściany żelbetowe, które wybrałem w przykładzie, są również całkowicie nierealistyczną opcją na nasze czasy.

Uważny czytelnik artykułu A.G. Sotnikova znajdzie szereg błędów, najprawdopodobniej nie autora, ale tych, które powstały podczas pisania. Następnie we wzorze (3) pojawia się współczynnik 2 λ , później znika. W przykładzie przy obliczaniu R 17 za jednostką nie ma znaku podziału. W tym samym przykładzie przy obliczaniu strat ciepła przez ściany podziemnej części budynku z jakiegoś powodu powierzchnia jest dzielona we wzorze przez 2, ale wtedy nie jest dzielona przy zapisie wartości... Co to są te nieizolowane ściany i podłogi w przykładzie z Rul = Rpl =2 m2°C/W? Ich grubość powinna wówczas wynosić co najmniej 2,4 m! A jeśli ściany i podłoga są ocieplone, to porównywanie tych strat ciepła z opcją obliczania według stref dla nieizolowanej podłogi wydaje się niewłaściwe.

R 27 = δ konw /(2*λ gr)=K(sałata((H / H )*(π/2)))/K(grzech((H / H )*(π/2)))

Odnośnie pytania dotyczącego obecności mnożnika 2 λ gr zostało już powiedziane powyżej.

Podzieliłem całe całki eliptyczne przez siebie. W rezultacie okazało się, że wykres w artykule przedstawia funkcję przy λ gr =1:

δ konw = (½) *DO(sałata((H / H )*(π/2)))/K(grzech((H / H )*(π/2)))

Ale matematycznie powinno być poprawnie:

δ konw = 2 *DO(sałata((H / H )*(π/2)))/K(grzech((H / H )*(π/2)))

lub, jeśli mnożnik wynosi 2 λ gr nie są potrzebne:

δ konw = 1 *DO(sałata((H / H )*(π/2)))/K(grzech((H / H )*(π/2)))

Oznacza to, że wykres do ustalenia δ konw podaje błędne wartości, które są zaniżone 2 lub 4 razy...

Okazuje się, że nie ma innego wyjścia, jak tylko dalej „liczyć” lub „określać” straty ciepła przez podłogę i ściany do gruntu według stref? Od 80 lat nie wynaleziono żadnej innej godnej metody. A może wpadli na pomysł, ale go nie sfinalizowali?!

Zapraszam czytelników bloga do przetestowania obu opcji obliczeniowych w rzeczywistych projektach i przedstawienia wyników w komentarzach dla porównania i analizy.

Wszystko, co zostało powiedziane w ostatniej części tego artykułu, jest wyłącznie opinią autora i nie rości sobie prawa do ostatecznej prawdy. Chętnie usłyszę w komentarzach opinie ekspertów na ten temat. Chciałbym w pełni zrozumieć algorytm A.G. Sotnikowa, gdyż faktycznie ma ona bardziej rygorystyczne uzasadnienie termofizyczne niż ogólnie przyjęta metoda.

błagam pełen szacunku praca autora pobierz plik z programami obliczeniowymi po zapisaniu się do ogłoszeń artykułów!

P.S. (25.02.2016)

Prawie rok po napisaniu artykułu udało nam się uporządkować kwestie poruszone tuż powyżej.

Po pierwsze, program do obliczania strat ciepła w Excelu metodą A.G. Sotnikova uważa, że ​​​​wszystko jest w porządku - dokładnie według formuł A.I. Pechowicz!

Po drugie, wzór (3) z artykułu A.G., który wprowadził zamieszanie w moim rozumowaniu. Sotnikova nie powinna wyglądać tak:

R 27 = δ konw /(2*λ gr)=K(sałata((H / H )*(π/2)))/K(grzech((H / H )*(π/2)))

W artykule A.G. Sotnikova nie jest poprawnym wpisem! Ale potem zbudowano wykres i obliczono przykład przy użyciu odpowiednich wzorów!!!

Tak właśnie powinno być według A.I. Pechowicz (s. 110, zadanie dodatkowe do paragrafu 27):

R 27 = δ konw /λ gr=1/(2*λ gr )*K(sałata((H / H )*(π/2)))/K(grzech((H / H )*(π/2)))

δ konw =R27 *λ gr =(½)*K(sałata((H / H )*(π/2)))/K(grzech((H / H )*(π/2)))

Stratę ciepła pomieszczenia, przyjętą zgodnie z SNiP, obliczoną przy wyborze mocy cieplnej systemu grzewczego, określa się jako sumę obliczonych strat ciepła przez wszystkie jego obudowy zewnętrzne. Dodatkowo uwzględnia się straty lub zyski ciepła przez przegrody wewnętrzne, jeśli temperatura powietrza w sąsiednich pomieszczeniach jest o 5 0 C i więcej niższa lub wyższa od temperatury w tym pomieszczeniu.

Przy określaniu obliczonych strat ciepła zastanówmy się, jak wskaźniki zawarte we wzorze są akceptowane dla różnych ogrodzeń.

Współczynniki przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych i stropów przyjmuje się na podstawie obliczeń termotechnicznych. Wybiera się projekt okna i określa współczynnik przenikania ciepła z tabeli. Dla drzwi zewnętrznych wartość k przyjmuje się w zależności od konstrukcji zgodnie z tabelą.

Obliczanie strat ciepła przez podłogę. Przenoszenie ciepła z pomieszczenia na parterze przez konstrukcję podłogi jest procesem złożonym. Biorąc pod uwagę stosunkowo niewielki udział strat ciepła przez podłogę w całkowitych stratach ciepła w pomieszczeniu, stosuje się uproszczoną metodę obliczeń. Straty ciepła przez podłogę znajdującą się na gruncie obliczane są według stref. W tym celu powierzchnię podłogi dzieli się na paski o szerokości 2 m, równoległe do ścian zewnętrznych. Pasek położony najbliżej ściany zewnętrznej to strefa pierwsza, dwa kolejne pasy to strefa druga i trzecia, a pozostała powierzchnia podłogi to strefa czwarta.

Stratę ciepła każdej strefy oblicza się ze wzoru przyjmując niβi=1. Za wartość Ro.np przyjmuje się warunkowy opór przenikania ciepła, który dla każdej strefy podłogi nieizolowanej wynosi: dla strefy I R np = 2,15 (2,5); dla strefy II R np = 4,3(5); dla strefy III R np =8,6(10); dla strefy IV R np = 14,2 K-m2/W (16,5 0 C-M 2 h/kcal).

Jeżeli konstrukcja podłogi położona bezpośrednio na gruncie zawiera warstwy materiałów, których współczynnik przewodzenia ciepła jest mniejszy niż 1,163 (1), wówczas taką podłogę nazywa się izolowaną. Do rezystancji Rn.p dodawany jest opór cieplny warstw izolacyjnych w każdej strefie; Zatem warunkowy opór przenoszenia ciepła każdej strefy izolowanej podłogi Rу.п okazuje się równy:

R u.p = R n.p +∑(δ u.s /λ u.a);

gdzie R n.p jest oporem przenikania ciepła nieizolowanej podłogi odpowiedniej strefy;

δ у.с i λ у.а - grubości i współczynniki przewodności cieplnej warstw izolacyjnych.

Straty ciepła przez podłogę wzdłuż belek stropowych są również obliczane według stref, przy czym przyjmuje się, że warunkowy opór przenikania ciepła każdej strefy podłogi wzdłuż belek stropowych Rl jest równy:

R l =1,18*R w górę

gdzie R up jest wartością otrzymaną ze wzoru uwzględniającego warstwy izolacyjne. Tutaj szczelina powietrzna i podłoga wzdłuż legarów są dodatkowo brane pod uwagę jako warstwy izolacyjne.

Powierzchnia podłogi w pierwszej strefie, przylegająca do narożnika zewnętrznego, ma zwiększone straty ciepła, dlatego przy określaniu całkowitej powierzchni pierwszej strefy uwzględnia się dwukrotnie jej powierzchnię 2x2 m.

Podziemne części ścian zewnętrznych uwzględnia się przy obliczaniu strat ciepła jako kontynuację stropu. Podział na pasy – strefy w tym przypadku odbywa się od poziomu gruntu wzdłuż powierzchni podziemnej części ścian i dalej wzdłuż podłogi. Warunkowy opór przenikania ciepła dla stref w tym przypadku przyjmuje się i oblicza w taki sam sposób jak dla izolowanej podłogi w obecności warstw izolacyjnych, którymi w tym przypadku są warstwy konstrukcji ściany.

Pomiar powierzchni zewnętrznych ogrodzeń lokali. Powierzchnię poszczególnych ogrodzeń przy obliczaniu strat ciepła przez nie należy określić zgodnie z poniższymi zasadami pomiaru, jeśli to możliwe, uwzględniają złożoność procesu wymiany ciepła przez elementy ogrodzenia i przewidują warunkowe wzrosty i spadki w obszarach, w których rzeczywiste straty ciepła mogą być odpowiednio większe lub mniejsze od obliczonych na podstawie przyjętych najprostszych wzorów.

1. Powierzchnie okien (O), drzwi (D) i latarni mierzone są wzdłuż najmniejszego otworu w budynku.
2. Powierzchnie stropu (Pt) i podłogi (Pl) mierzone są pomiędzy osiami ścian wewnętrznych a wewnętrzną powierzchnią ściany zewnętrznej. Powierzchnie stref podłóg wzdłuż legarów i gruntu wyznacza się poprzez ich warunkowy podział na strefy jak wskazano powyżej.
3. Powierzchnię ścian zewnętrznych (H. s) mierzy się:

• w rzucie - wzdłuż obwodu zewnętrznego pomiędzy narożnikiem zewnętrznym a osiami ścian wewnętrznych,
• na wysokości - na piętrze (w zależności od projektu podłogi) od zewnętrznej powierzchni podłogi wzdłuż gruntu lub od powierzchni przygotowawczej pod konstrukcję podłogi na legarach lub od dolnej powierzchni stropu nad podziemną nieogrzewaną piwnicą na czystą podłogę drugiego piętra, na środkowych piętrach od powierzchni podłogi do powierzchni podłogi następnego piętra; w piętrze od powierzchni podłogi do szczytu konstrukcji poddasza lub pokrycia niepoddasza. W przypadku konieczności określenia strat ciepła przez wewnętrzne ogrodzenia, powierzchnię przyjmuje się według pomiaru wewnętrznego.

Dodatkowa utrata ciepła przez płoty. Główne straty ciepła przez płoty, obliczone według wzoru, przy β 1 = 1 są często mniejsze niż rzeczywiste straty ciepła, ponieważ nie uwzględnia to wpływu niektórych czynników na proces Straty ciepła mogą się zauważalnie zmieniać pod wpływem wpływem infiltracji i eksfiltracji powietrza przez grubość ogrodzeń i pęknięć w nich, a także pod wpływem promieniowania słonecznego i przeciwpromieniowania zewnętrznej powierzchni ogrodzeń. Ogólnie rzecz biorąc, straty ciepła mogą znacznie wzrosnąć ze względu na zmiany temperatury na wysokości pomieszczenia, na skutek przedostawania się zimnego powietrza przez otwory itp.

Te dodatkowe straty ciepła są zwykle uwzględniane poprzez dodawanie do głównych strat ciepła. Ilość dodatków i ich warunkowy podział według czynników determinujących są następujące.

1. Dodatek dla orientacji do punktów kardynalnych jest akceptowany dla wszystkich zewnętrznych ogrodzeń pionowych i pochyłych (rzuty na pion). Ilość dodatków określa się na podstawie rysunku.
2. Dodatek zwiększający wiatroodporność ogrodzeń. Na terenach, gdzie szacunkowa prędkość wiatru w zimie nie przekracza 5 m/s, dodatek pobiera się w ilości 5% dla ogrodzeń osłoniętych od wiatru i 10% dla ogrodzeń nieosłoniętych od wiatru. Za osłonę od wiatru uważa się ogrodzenie, które zakrywający je budynek znajduje się wyżej od wierzchołka płotu o więcej niż 2/3 odległości między nimi. Na obszarach o prędkości wiatru większej niż 5 i większej niż 10 m/s podane wartości addytywne należy zwiększyć odpowiednio 2 i 3 razy.
3. Dodatek na przepływ powietrza w pomieszczeniach narożnych i pomieszczeniach z dwiema lub więcej ścianami zewnętrznymi przyjmuje się w wysokości 5% dla wszystkich ogrodzeń bezpośrednio wiewanych przez wiatr. W przypadku budynków mieszkalnych i podobnych nie wprowadza się tego dodatku (uwzględnia się to poprzez podniesienie temperatury wewnętrznej o 20).
4. Dodatek na przepływ zimnego powietrza przez drzwi zewnętrzne przy ich krótkotrwałym otwarciu na N pięter w budynku przyjmuje się jako równy 100 N% - dla drzwi podwójnych bez przedsionka 80 N - to samo, z przedsionkiem 65 N% - dla drzwi pojedynczych.

Schemat określania ilości dodatku do głównych strat ciepła dla orientacji według kierunków kardynalnych.

W obiektach przemysłowych dodatek za przepływ powietrza przez bramy nieposiadające przedsionka i śluzy, jeżeli są one otwarte krócej niż 15 minut w ciągu 1 godziny, przyjmuje się w wysokości 300%. W budynkach użyteczności publicznej uwzględnia się także częste otwieranie drzwi wprowadzając dodatkowy dodatek w ilości 400-500%.

5. Dodatek wysokości do pomieszczeń o wysokości większej niż 4 m pobiera się w wysokości 2% na każdy metr wysokości, ścian powyżej 4 m, ale nie więcej niż 15%. Dodatek ten uwzględnia wzrost strat ciepła w górnej części pomieszczenia w wyniku wzrostu temperatury powietrza wraz z wysokością. W przypadku obiektów przemysłowych przeprowadza się specjalne obliczenia rozkładu temperatury na wysokości, zgodnie z którymi określa się straty ciepła przez ściany i sufity. W przypadku schodów dodawanie wysokości nie jest akceptowane.

6. Dodatek do liczby kondygnacji dla budynków wielokondygnacyjnych o wysokości 3-8 kondygnacji, uwzględniający dodatkowe koszty ogrzewania za ogrzanie zimnego powietrza, które przedostając się przez płoty przedostaje się do pomieszczenia, przyjmuje się zgodnie z art. Fantastyczna okazja.

1. Współczynnik przenikania ciepła ścian zewnętrznych, wyznaczony przez zredukowany opór przenikania ciepła według pomiaru zewnętrznego, k = 1,01 W/(m2 · K).
2. Przyjmuje się, że współczynnik przenikania ciepła podłogi na poddaszu wynosi k pt = 0,78 W/(m 2 K).

Podłogi pierwszego piętra wykonane są na legarach. Opór cieplny warstwy powietrza R v.p = 0,172 K m 2 / W (0,2 0 S-m 2 h / kcal); grubość promenady δ=0,04 m; λ=0,175 W/(m·K). Straty ciepła przez podłogę wzdłuż legarów zależą od strefy. Opór przenikania ciepła warstw izolacyjnych konstrukcji podłogi jest równy:

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

Opór cieplny podłogi przy legarach dla strefy I i II:

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

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

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

Ki = 0,178 (0,154).

Do nieizolowanej podłogi na klatce schodowej

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

R n.p.II =4,3(5).

3. Aby wybrać projekt okna, określamy różnicę temperatur między powietrzem zewnętrznym (t n5 = -26 0 C) i wewnętrznym (t p = 18 0 C):

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

Schemat obliczania strat ciepła w pomieszczeniach

Wymagany opór cieplny okien budynku mieszkalnego przy Δt=44 0 C wynosi 0,31 k*m 2 /W (0,36 0 C*m 2 *h/kcal). Przyjmujemy okna z podwójnie dzielonymi skrzydłami drewnianymi; dla tego projektu k ok =3,15(2,7). Drzwi zewnętrzne są dwuskrzydłowe, drewniane, bez przedsionka; k dv =2,33 (2). Straty ciepła przez poszczególne ogrodzenia oblicza się ze wzoru. Kalkulacja jest tabelaryczna.

Obliczanie strat ciepła przez obudowy zewnętrzne w pomieszczeniu

Uwagi:

1. Przyjęto następujące konwencje nazewnictwa ogrodzeń: N.s. - ściana zewnętrzna; Zanim. - podwójne okno; Pl I i Pl II - odpowiednio I i II strefa kondygnacji; Piątek - sufit; Nd. -drzwi zewnętrzne.
2. W kolumnie 7 współczynnik przenikania ciepła dla okien definiuje się jako różnicę między współczynnikami przenikania ciepła okna i ściany zewnętrznej, przy czym powierzchnia okna nie jest odejmowana od powierzchni stepu.
3. Stratę ciepła przez drzwi zewnętrzne określa się osobno (w tym przypadku powierzchnia ściany jest wykluczona, ponieważ dodatki za dodatkowe straty ciepła na ścianie zewnętrznej i drzwiach są różne).
4. Obliczona różnica temperatur w kolumnie 8 jest zdefiniowana jako (t in -t n)n.
5. Główne straty ciepła (kolumna 9) definiuje się jako kFΔt n.
6. Dodatkowe straty ciepła podano jako procent głównych.
7. Współczynnik β (kolumna 13) jest równy jeden plus dodatkowa strata ciepła, wyrażona w ułamkach jednego.
8. Obliczoną stratę ciepła przez płoty określa się jako kFΔt n β i (kolumna 14).

Istota obliczeń cieplnych pomieszczeń, w takim czy innym stopniu położonych w gruncie, sprowadza się do określenia wpływu „zimna” atmosferycznego na ich reżim termiczny, a dokładniej, w jakim stopniu dany grunt izoluje dane pomieszczenie od czynników atmosferycznych. skutki temperaturowe. Ponieważ Ponieważ właściwości termoizolacyjne gruntu zależą od zbyt wielu czynników, przyjęto tzw. technikę 4-strefową. Opiera się na prostym założeniu, że im grubsza warstwa gruntu, tym wyższe są jego właściwości termoizolacyjne (w większym stopniu ogranicza się wpływ atmosfery). Najkrótsza odległość (pionowo lub poziomo) do atmosfery podzielona jest na 4 strefy, z czego 3 mają szerokość (jeśli jest to parter) lub głębokość (jeśli jest to ściana parteru) 2 metry, a czwarta ma te cechy równe do nieskończoności. Każdej z 4 stref przypisane są stałe właściwości termoizolacyjne zgodnie z zasadą – im dalej od strefy (im wyższy jest jej numer seryjny), tym mniejszy wpływ atmosfery. Pomijając podejście sformalizowane, można wyciągnąć prosty wniosek, że im dany punkt pomieszczenia oddalony jest od atmosfery (z krotnością 2 m), tym warunki są korzystniejsze (z punktu widzenia oddziaływania atmosfery) To będzie.

Zatem liczenie stref warunkowych rozpoczyna się wzdłuż ściany od poziomu gruntu, pod warunkiem, że wzdłuż gruntu znajdują się ściany. Jeżeli nie ma ścian gruntowych, pierwszą strefą będzie pas podłogowy położony najbliżej ściany zewnętrznej. Następnie numerowane są strefy 2 i 3, każda o szerokości 2 metrów. Pozostała strefa to strefa 4.

Ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że strefa może zaczynać się na ścianie i kończyć na podłodze. W takim przypadku należy zachować szczególną ostrożność podczas wykonywania obliczeń.

Jeżeli podłoga nie jest izolowana, wówczas wartości oporu przenikania ciepła nieizolowanej podłogi według stref są równe:

strefa 1 - R n.p. =2,1 m2*S/W

strefa 2 - R n.p. =4,3 m2*S/W

strefa 3 - R n.p. =8,6 m2*S/W

strefa 4 - R n.p. =14,2 m2*S/W

Aby obliczyć opór przenikania ciepła dla izolowanych podłóg, można skorzystać z następującego wzoru:

— opór przenikania ciepła każdej strefy podłogi nieizolowanej, m2*S/W;

— grubość izolacji, m;

— współczynnik przewodności cieplnej izolacji, W/(m*C);