Mintaqalar bo'yicha jins koeffitsientlari. Erda joylashgan qavatlarning issiqlik muhandislik hisobi. Umumiy qabul qilingan zonal usul bo'yicha zamin va erga ulashgan devorlar orqali issiqlik yo'qotilishini Excelda hisoblash V.D. Machinskiy

Ko'pgina bir qavatli sanoat, ma'muriy va turar-joy binolarining pollari orqali issiqlik yo'qotilishi kamdan-kam hollarda umumiy issiqlik yo'qotilishining 15% dan oshishiga va qavatlar sonining ko'payishi bilan ba'zan 5% ga etmasligiga qaramay, muhim ahamiyatga ega. to'g'ri qaror vazifalar...

Birinchi qavat yoki podval havosidan erga issiqlik yo'qotilishini aniqlash o'z ahamiyatini yo'qotmaydi.

Ushbu maqolada sarlavhada keltirilgan muammoni hal qilishning ikkita varianti ko'rib chiqiladi. Xulosa maqolaning oxirida.

Issiqlik yo'qotilishini hisoblashda siz doimo "bino" va "xona" tushunchalarini farqlashingiz kerak.

Butun bino uchun hisob-kitoblarni amalga oshirishda maqsad manbaning kuchini va butun issiqlik ta'minoti tizimini topishdir.

Har birining issiqlik yo'qotishlarini hisoblashda alohida xona bino, ma'lum bir ichki havo haroratini saqlab turish uchun har bir aniq xonaga o'rnatish uchun zarur bo'lgan issiqlik moslamalarining quvvati va sonini (batareyalar, konvektorlar va boshqalar) aniqlash muammosi hal qilinadi.

Binodagi havo Quyoshdan issiqlik energiyasi, isitish tizimi orqali tashqi issiqlik ta'minoti manbalari va turli xil issiqlik ta'minoti orqali isitiladi. ichki manbalar- odamlardan, hayvonlardan, ofis jihozlaridan, maishiy texnika, yoritish lampalari, issiq suv ta'minoti tizimlari.

Bino ichidagi havo issiqlik energiyasini bino konverti orqali yo'qotish tufayli soviydi, bu bilan tavsiflanadi. termal qarshilik, m 2 °C/Vt bilan o'lchanadi:

R = Σ (δ i /λ i )

δ i– o‘rab turgan konstruksiya materiali qatlamining qalinligi metrlarda;

λ i- materialning issiqlik o'tkazuvchanligi koeffitsienti Vt / (m ° C).

Uyni undan himoya qiling tashqi muhit ship (qavat) yuqori qavat, tashqi devorlar, derazalar, eshiklar, darvozalar va pollar birinchi qavat(ehtimol podval).

Tashqi muhit - bu tashqi havo va tuproq.

Binodan issiqlik yo'qotilishini hisoblash ob'ekt qurilgan (yoki quriladigan) hududda yilning eng sovuq besh kunlik davri uchun hisoblangan tashqi havo haroratida amalga oshiriladi!

Lekin, albatta, hech kim sizni yilning boshqa vaqti uchun hisob-kitob qilishni taqiqlamaydi.

HisoblashExcelumumiy qabul qilingan zonal usul bo'yicha zamin va erga ulashgan devorlar orqali issiqlik yo'qotilishi V.D. Machinskiy.

Bino ostidagi tuproqning harorati, birinchi navbatda, tuproqning o'zining issiqlik o'tkazuvchanligi va issiqlik sig'imi va yil davomida hududdagi atrof-muhit havosining haroratiga bog'liq. Tashqi havo harorati turlicha sezilarli darajada farq qiladi iqlim zonalari, keyin tuproq bor turli haroratlar V turli davrlar turli hududlarda turli xil chuqurlikdagi yillar.

Yechimni soddalashtirish uchun qiyin vazifa Podvalning zamini va devorlari orqali erga issiqlik yo'qotilishini aniqlash uchun 80 yildan ortiq vaqt davomida o'rab turgan inshootlar maydonini 4 zonaga bo'lish usuli muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda.

To'rt zonaning har biri m 2 ° C / Vt da o'zining qattiq issiqlik uzatish qarshiligiga ega:

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

1-zona - bu butun perimetr bo'ylab tashqi devorlarning ichki yuzasidan o'lchanadigan yoki (er osti yoki podvalda) 2 metr kenglikdagi poldagi chiziq (bino ostidagi tuproq chuqurlashmaganda). pastga qarab o'lchangan bir xil kenglikdagi chiziq ichki yuzalar zaminning chetidan tashqi devorlar.

2 va 3 zonalar ham kengligi 2 metrni tashkil qiladi va binoning markaziga yaqinroq bo'lgan 1 zonaning orqasida joylashgan.

4-zona butun qolgan markaziy maydonni egallaydi.

Quyida keltirilgan rasmda 1-zona to'liq podvalning devorlarida, 2-zona qisman devorlarda va qisman polda, 3 va 4-zonalar to'liq podvalda joylashgan.

Agar bino tor bo'lsa, u holda 4 va 3 zonalari (va ba'zan 2) oddiygina mavjud bo'lmasligi mumkin.

Kvadrat jins Burchaklardagi 1-zona hisoblashda ikki marta hisobga olinadi!

Agar butun zona 1 joylashgan bo'lsa vertikal devorlar, keyin maydon hech qanday qo'shimchalarsiz aslida hisoblanadi.

Agar 1-zonaning bir qismi devorlarda va bir qismi polda bo'lsa, u holda zaminning faqat burchak qismlari ikki marta hisoblanadi.

Agar butun zona 1 qavatda joylashgan bo'lsa, unda hisoblangan maydonni hisoblashda 2 × 2 x 4 = 16 m 2 (to'rtburchaklar rejasi bo'lgan uy uchun, ya'ni to'rtta burchakli) ga oshirish kerak.

Agar struktura erga ko'milmagan bo'lsa, bu shuni anglatadiki H =0.

Quyida Excel-da pol va chuqurlashtirilgan devorlar orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash dasturining skrinshoti keltirilgan to'rtburchaklar binolar uchun.

Zona hududlari F 1 , F 2 , F 3 , F 4 oddiy geometriya qoidalariga muvofiq hisoblanadi. Vazifa og'ir va tez-tez eskizni talab qiladi. Dastur ushbu muammoni hal qilishni sezilarli darajada osonlashtiradi.

Atrofdagi tuproqqa umumiy issiqlik yo'qotilishi kVtdagi formula bilan aniqlanadi:

Q S =((F 1 + F1u )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(t VR -t NR )/1000

Foydalanuvchi faqat Excel jadvalidagi dastlabki 5 qatorni qiymatlar bilan to'ldirishi va quyidagi natijani o'qishi kerak.

Erga issiqlik yo'qotishlarini aniqlash binolar zona hududlari qo'lda hisoblash kerak bo'ladi va keyin yuqoridagi formulaga almashtiring.

Quyidagi skrinshotda, misol tariqasida, Excelda pol va chuqurlashtirilgan devorlar orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash ko'rsatilgan. pastki o'ng tomonda (rasmda ko'rsatilganidek) podval xonasi uchun.

Har bir xonaning erga issiqlik yo'qotish miqdori butun binoning erga umumiy issiqlik yo'qotilishiga teng!

Quyidagi rasmda soddalashtirilgan diagrammalar ko'rsatilgan standart dizaynlar pol va devorlar.

Agar materiallarning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientlari bo'lsa, zamin va devorlar izolyatsiyalanmagan deb hisoblanadi ( λ i) ulardan tashkil topgan 1,2 Vt/(m °C) dan ortiq.

Agar zamin va / yoki devorlar izolyatsiya qilingan bo'lsa, ya'ni ular bilan qatlamlar mavjud λ <1,2 Vt/(m °C), keyin qarshilik har bir zona uchun formula bo'yicha alohida hisoblanadi:

Rizolyatsiyai = Rizolyatsiyai + Σ (δ j /λ j )

Bu yerga δ j– izolyatsiya qatlamining qalinligi metrlarda.

To'sinlardagi pollar uchun issiqlik o'tkazuvchanligi har bir zona uchun ham hisoblanadi, ammo boshqa formuladan foydalaniladi:

Rxodalardai =1,18*(Rizolyatsiyai + Σ (δ j /λ j ) )

Issiqlik yo'qotishlarini hisoblashXONIM Excelprofessor A.G.ning usuli bo'yicha zamin va erga ulashgan devorlar orqali. Sotnikova.

Tuproqqa ko'milgan binolar uchun juda qiziqarli texnika "Binolarning er osti qismida issiqlik yo'qotilishini termofizikaviy hisoblash" maqolasida tasvirlangan. Maqola ABOK jurnalining 2010 yil 8-sonida “Munozara klubi” bo‘limida chop etilgan.

Quyida yozilganlarning ma'nosini tushunmoqchi bo'lganlar avvalo yuqoridagilarni o'rganishlari kerak.

A.G. Sotnikov, asosan, boshqa o'tmish olimlarining xulosalari va tajribasiga tayanib, deyarli 100 yil ichida ko'plab isitish muhandislarini tashvishga soladigan mavzuda ignani siljitishga harakat qilgan kam sonli kishilardan biridir. Uning fundamental issiqlik muhandisligi nuqtai nazaridan yondashuvi meni hayratda qoldirdi. Ammo tegishli tadqiqot ishlarining yo'qligida tuproq harorati va uning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientini to'g'ri baholash qiyinligi A.G.ning metodologiyasini biroz o'zgartiradi. Sotnikov amaliy hisob-kitoblardan uzoqlashib, nazariy tekislikka o'tdi. Garchi bir vaqtning o'zida V.D.ning zonal usuliga tayanishni davom ettirsa ham. Machinskiyning so'zlariga ko'ra, hamma natijalarga ko'r-ko'rona ishonadi va ularning paydo bo'lishining umumiy jismoniy ma'nosini tushunib, olingan raqamli qiymatlarga aniq ishonch hosil qila olmaydi.

Professor A.G.ning texnikasi nimani anglatadi? Sotnikova? Uning ta'kidlashicha, ko'milgan binoning zamini orqali barcha issiqlik yo'qotishlari sayyoramizga chuqur kirib boradi va er bilan aloqa qiladigan devorlar orqali barcha issiqlik yo'qotishlari oxir-oqibat er yuzasiga o'tadi va atrof-muhit havosida "eriydi".

Bu qisman to'g'ri ko'rinadi (matematik asossiz), agar pastki qavatning tagida etarli chuqurlik mavjud bo'lsa, lekin chuqurlik 1,5 ... 2,0 metrdan kam bo'lsa, postulatlarning to'g'riligiga shubha tug'iladi...

Oldingi paragraflarda qilingan barcha tanqidlarga qaramay, bu professor A.G.ning algoritmini ishlab chiqish edi. Sotnikova juda istiqbolli ko'rinadi.

Keling, Excelda oldingi misoldagi kabi bir xil bino uchun zamin va devorlar orqali erga issiqlik yo'qotilishini hisoblaylik.

Binoning podvalining o'lchamlarini va hisoblangan havo haroratini manba ma'lumotlar blokida qayd etamiz.

Keyinchalik, siz tuproq xususiyatlarini to'ldirishingiz kerak. Misol tariqasida, qumli tuproqni olaylik va uning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti va yanvar oyida 2,5 metr chuqurlikdagi haroratini dastlabki ma'lumotlarga kiritamiz. Sizning hududingiz uchun tuproqning harorati va issiqlik o'tkazuvchanligini Internetda topish mumkin.

Devor va zamin temir-betondan yasalgan bo'ladi ( l =1,7 Vt/(m°C)) qalinligi 300mm ( δ =0,3 m) issiqlik qarshiligi bilan R = δ / l =0,176 m 2 °C/Vt.

Va nihoyat, biz dastlabki ma'lumotlarga zamin va devorlarning ichki yuzalarida va tashqi havo bilan aloqa qiladigan tuproqning tashqi yuzasida issiqlik uzatish koeffitsientlarining qiymatlarini qo'shamiz.

Dastur Excelda quyidagi formulalar yordamida hisob-kitoblarni amalga oshiradi.

Qavat maydoni:

F pl =B*A

Devor maydoni:

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

Devor ortidagi tuproq qatlamining shartli qalinligi:

δ konv = f(h / H )

Zamin ostidagi tuproqning issiqlik qarshiligi:

R 17 =(1/(4*l gr)*(π / Fpl ) 0,5

Zamin orqali issiqlik yo'qotilishi:

Qpl = Fpl *(tV — tgr )/(R 17 + Rpl +1/a dyuym)

Devorlarning orqasidagi tuproqning issiqlik qarshiligi:

R 27 = δ konv /l gr

Devor orqali issiqlik yo'qotilishi:

Qst = Fst *(tV — tn )/(1/a n +R 27 + Rst +1/a dyuym)

Erga umumiy issiqlik yo'qotilishi:

Q Σ = Qpl + Qst

Sharhlar va xulosalar.

Ikki xil usul yordamida olingan binoning zamin va devorlar orqali erga issiqlik yo'qotilishi sezilarli darajada farq qiladi. A.G algoritmiga ko'ra. Sotnikov ma'nosi Q Σ =16,146 kVt, bu umumiy qabul qilingan "zonal" algoritm bo'yicha qiymatdan deyarli 5 baravar ko'p - Q Σ =3,353 KVt!

Haqiqat shundaki, ko'milgan devorlar va tashqi havo orasidagi tuproqning issiqlik qarshiligi pasayadi R 27 =0,122 m 2 °C/Vt aniq kichik va haqiqatga mos kelishi dargumon. Bu tuproqning shartli qalinligini anglatadi δ konv unchalik to'g'ri ta'riflanmagan!

Bundan tashqari, men misolda tanlagan "yalang'och" temir-beton devorlar ham bizning davrimiz uchun mutlaqo haqiqiy bo'lmagan variantdir.

Maqolaning diqqatli o'quvchisi A.G. Sotnikova bir qator xatolarni topadi, ehtimol muallifniki emas, balki yozish paytida paydo bo'lgan xatolar. Keyin (3) formulada 2 omil paydo bo'ladi λ , keyin keyin yo'qoladi. Hisoblashda misolda R 17 birlikdan keyin bo'linish belgisi yo'q. Xuddi shu misolda, binoning er osti qismining devorlari orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblashda, ba'zi sabablarga ko'ra, maydon formulada 2 ga bo'linadi, lekin keyinchalik qiymatlarni qayd etishda bo'linmaydi ... Bu nima izolyatsiya qilinmagan bilan misolda devorlar va pollar Rst = Rpl =2 m 2 °C/Vt? Keyin ularning qalinligi kamida 2,4 m bo'lishi kerak! Va agar devorlar va zamin izolyatsiya qilingan bo'lsa, unda bu issiqlik yo'qotishlarini izolyatsiyalanmagan zamin uchun zonalar bo'yicha hisoblash varianti bilan solishtirish noto'g'ri ko'rinadi.

R 27 = δ konv /(2*l gr)=K(cos((h / H )*(p/2)/K(gunoh((h / H )*(p/2)))

2 ga ko'paytiruvchining mavjudligi haqidagi savolga kelsak l gr allaqachon yuqorida aytilgan.

Men to'liq elliptik integrallarni bir-biriga bo'ldim. Natijada, maqoladagi grafikda funksiya ko'rsatilganligi ma'lum bo'ldi l gr =1:

δ konv = (½) *TO(cos((h / H )*(p/2)/K(gunoh((h / H )*(p/2)))

Ammo matematik jihatdan to'g'ri bo'lishi kerak:

δ konv = 2 *TO(cos((h / H )*(p/2)/K(gunoh((h / H )*(p/2)))

yoki, agar ko'paytiruvchi 2 bo'lsa l gr kerak emas:

δ konv = 1 *TO(cos((h / H )*(p/2)/K(gunoh((h / H )*(p/2)))

Bu aniqlash uchun grafik degan ma'noni anglatadi δ konv 2 yoki 4 marta kam baholangan noto'g'ri qiymatlarni beradi ...

Ma'lum bo'lishicha, har kimning zamin va devorlar orqali issiqlik yo'qotilishini zonalar bo'yicha "hisoblash" yoki "aniqlash" ni davom ettirishdan boshqa iloji yo'qmi? 80 yil ichida boshqa munosib usul ixtiro qilinmagan. Yoki ular o'ylab topdilar, lekin oxiriga yetkazmadilarmi?!

Men blog o'quvchilarini haqiqiy loyihalarda ikkala hisoblash variantini sinab ko'rishga va taqqoslash va tahlil qilish uchun sharhlarda natijalarni taqdim etishga taklif qilaman.

Ushbu maqolaning oxirgi qismida aytilganlarning barchasi faqat muallifning fikri bo'lib, yakuniy haqiqat deb da'vo qilmaydi. Sharhlarda ushbu mavzu bo'yicha mutaxassislarning fikrlarini eshitishdan xursand bo'laman. Men A.G.ning algoritmini to'liq tushunmoqchiman. Sotnikov, chunki u aslida umumiy qabul qilingan usuldan ko'ra qattiqroq termofizik asosga ega.

Men yolvoraman hurmatli muallifning ishi hisoblash dasturlari bilan faylni yuklab olish maqola e'lonlariga obuna bo'lgandan keyin!

P.S. (25.02.2016)

Maqolani yozganimizdan deyarli bir yil o'tgach, biz yuqorida ko'tarilgan savollarni saralashga muvaffaq bo'ldik.

Birinchidan, A.G. usulidan foydalangan holda Excelda issiqlik yo'qotilishini hisoblash dasturi. Sotnikova hamma narsani to'g'ri deb hisoblaydi - aniq A.I. formulalariga muvofiq. Pexovich!

Ikkinchidan, A.G.ning maqolasidan (3) formula, bu mening fikrlashimga chalkashlik keltirdi. Sotnikova shunday ko'rinmasligi kerak:

R 27 = δ konv /(2*l gr)=K(cos((h / H )*(p/2)/K(gunoh((h / H )*(p/2)))

A.G.ning maqolasida. Sotnikova to'g'ri yozuv emas! Ammo keyin grafik qurildi va misol to'g'ri formulalar yordamida hisoblab chiqildi!!!

A.I.ga ko'ra shunday bo'lishi kerak. Pexovich (110-bet, 27-bandga qo'shimcha vazifa):

R 27 = δ konv /l gr=1/(2*l gr )*K(cos((h / H )*(p/2)/K(gunoh((h / H )*(p/2)))

δ konv =R27 *l gr =(½)*K(cos((h / H )*(p/2)/K(gunoh((h / H )*(p/2)))

Ilgari biz er osti suvlari darajasi 6 m va chuqurligi +3 daraja bo'lgan 6 m kenglikdagi uy uchun zamin bo'ylab zaminning issiqlik yo'qotilishini hisoblab chiqdik.
Natijalar va muammo bayoni bu yerda -
Ko'cha havosiga va erga chuqurlikdagi issiqlik yo'qotilishi ham hisobga olindi. Endi men chivinlarni kotletlardan ajrataman, ya'ni tashqi havoga issiqlik uzatishni hisobga olmaganda, hisob-kitobni faqat erga olib boraman.

Men oldingi hisob-kitobdan (izolyatsiyasiz) 1-variant uchun hisob-kitoblarni amalga oshiraman. va quyidagi ma'lumotlar kombinatsiyasi
1. GWL 6m, GWL da +3
2. GWL 6m, GWL da +6
3. GWL 4m, GWL da +3
4. GWL 10m, GWL da +3.
5. GWL 20m, GWL da +3.
Shunday qilib, biz er osti suvlari chuqurligining ta'siri va haroratning er osti suvlariga ta'siri bilan bog'liq savollarni yopamiz.
Hisoblash, avvalgidek, statsionar, mavsumiy tebranishlarni hisobga olmaydi va odatda tashqi havoni hisobga olmaydi.
Shartlar bir xil. Zamin Lyamda=1, devorlari 310mm Lyamda=0,15, pol 250mm Lyamda=1,2.

Natijalar, avvalgidek, ikkita rasm (izotermlar va "IR") va raqamli - tuproqqa issiqlik o'tkazuvchanligi.

Raqamli natijalar:
1. R=4,01
2. R=4,01 (farq uchun hamma narsa normallashtirilgan, boshqacha bo'lmasligi kerak edi)
3. R=3,12
4. R=5,68
5. R=6,14

O'lchamlarga kelsak. Agar biz ularni er osti suvlari sathining chuqurligi bilan bog'lasak, biz quyidagilarni olamiz
4m. R/L=0,78
6m. R/L=0,67
10m. R/L=0,57
20m. R/L=0,31
R / L cheksiz katta uy uchun birlikka (yoki aniqrog'i, tuproqning issiqlik o'tkazuvchanligining teskari koeffitsientiga) teng bo'ladi, lekin bizning holatlarimizda uyning o'lchamlari issiqlik yo'qotilishi sodir bo'ladigan chuqurlik bilan taqqoslanadi va undan kichikroq. uyning chuqurligi bilan solishtirganda, bu nisbat qanchalik kichik bo'lishi kerak.

Olingan R / L munosabatlari uyning kengligining zamin darajasiga (B / L) nisbatiga bog'liq bo'lishi kerak, bundan tashqari, B / L->infinity R / L-> 1 / Lamda uchun yuqorida aytib o'tilganidek.
Umuman olganda, cheksiz uzun uy uchun quyidagi fikrlar mavjud:
L/B | R*Lambda/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Bu qaramlik eksponensial bilan yaxshi yaqinlashadi (izohlardagi grafikga qarang).
Bundan tashqari, ko'rsatkichni aniqlikni yo'qotmasdan soddaroq yozish mumkin
R*Lambda/L=EXP(-L/(3B))
Ushbu formula bir xil nuqtalarda quyidagi natijalarni beradi:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Bular. 10% ichida xatolik, ya'ni. juda qoniqarli.

Demak, har qanday kenglikdagi cheksiz uy va ko'rib chiqilgan diapazondagi har qanday er osti suvlari uchun biz er osti suvlari sathida issiqlik o'tkazuvchanligini hisoblash formulasiga egamiz:
R=(L/Lamda)*EXP(-L/(3B))
bu erda L - er osti suvlari sathining chuqurligi, Lyamda - tuproqning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti, B - uyning kengligi.
Formula L/3B oralig'ida 1,5 dan taxminan cheksizgacha (yuqori GWL) qo'llaniladi.

Agar biz er osti suvlarining chuqurroq sathlari uchun formuladan foydalansak, formula muhim xato beradi, masalan, bizda mavjud bo'lgan uyning 50 m chuqurligi va 6 m kengligi uchun: R=(50/1)*exp(-50/18)=3,1 , bu juda kichik ekanligi aniq.

Hammaga xayrli kun!

Xulosa:
1. Er osti suvlari sathining chuqurligining oshishi er osti suvlariga issiqlik yo'qotilishining mos ravishda kamayishiga olib kelmaydi, chunki hamma narsa ishtirok etadi. katta miqdor tuproq.
2. Shu bilan birga, er osti suvlari darajasi 20 m va undan ortiq bo'lgan tizimlar hech qachon uyning "hayoti" davomida hisob-kitobda olingan statsionar darajaga erisha olmaydi.
3. Tuproqqa R. unchalik katta emas, u 3-6 darajasida, shuning uchun zamin bo'ylab polga chuqurlikdagi issiqlik yo'qotilishi juda katta. Bu lenta yoki ko'r joyni izolyatsiyalashda issiqlik yo'qotilishining katta kamayishi yo'qligi haqida ilgari olingan natijaga mos keladi.
4. Natijalardan formula olinadi, uni sog'lig'ingiz uchun ishlating (albatta, o'z xavf-xataringiz va xavf-xataringiz ostida, formulaning ishonchliligi va boshqa natijalar va ularning amalda qo'llanilishi uchun men hech qanday javobgarlikka ega emasligimni oldindan biling. amaliyot).
5. Sharhda quyida olib borilgan kichik tadqiqotdan kelib chiqadi. Ko'chaga issiqlik yo'qotilishi erga issiqlik yo'qotilishini kamaytiradi. Bular. Ikki issiqlik uzatish jarayonini alohida ko'rib chiqish noto'g'ri. Va ko'chadan termal himoyani oshirib, biz erga issiqlik yo'qotilishini oshiramiz va shuning uchun nima uchun ilgari olingan uyning konturini izolyatsiya qilish samarasi unchalik muhim emasligi aniq bo'ladi.

Odatda, boshqa qurilish konvertlarining (tashqi devorlar, deraza va eshik teshiklari) o'xshash ko'rsatkichlari bilan solishtirganda, zaminning issiqlik yo'qotilishi apriori ahamiyatsiz deb hisoblanadi va soddalashtirilgan shaklda isitish tizimlarini hisoblashda hisobga olinadi. Bunday hisob-kitoblar uchun asos turli xil issiqlik o'tkazuvchanligi uchun koeffitsientlarni hisobga olish va tuzatishning soddalashtirilgan tizimidir. qurilish materiallari.

Agar zamin qavatining issiqlik yo'qotilishini hisoblashning nazariy asoslari va metodologiyasi ancha oldin ishlab chiqilganligini hisobga olsak (ya'ni, katta dizayn chegarasi bilan), biz ushbu empirik yondashuvlarning amaliy qo'llanilishi haqida ishonch bilan gapirishimiz mumkin. zamonaviy sharoitlar. Har xil qurilish materiallari, izolyatsiya materiallari va issiqlik o'tkazuvchanligi va issiqlik uzatish koeffitsientlari pol qoplamalari taniqli va boshqalar jismoniy xususiyatlar Zamin orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash talab qilinmaydi. Issiqlik xususiyatlariga ko'ra, pollar odatda izolyatsiyalangan va izolyatsiyalanmagan, konstruktiv jihatdan esa erga va tirgaklardagi pollarga bo'linadi.

Erdagi izolyatsiyalanmagan zamin orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash asoslanadi umumiy formula bino konverti orqali issiqlik yo'qotilishini baholash:

Qayerda Q– asosiy va qo‘shimcha issiqlik yo‘qotishlari, Vt;

A- o'rab turgan inshootning umumiy maydoni, m2;

tv , tn– ichki va tashqi havo harorati, °C;

β - umumiy hajmdagi qo'shimcha issiqlik yo'qotishlarining ulushi;

n – tuzatish omili, uning qiymati o'rab turgan strukturaning joylashuvi bilan belgilanadi;

Ro– issiqlik o'tkazuvchanligi, m2 °C/Vt.

E'tibor bering, bir hil bir qavatli zamin qoplamasi bo'lsa, issiqlik o'tkazuvchanligi Ro ning erdagi izolyatsiyalanmagan zamin materialining issiqlik uzatish koeffitsientiga teskari proportsionaldir.

Izolyatsiya qilinmagan zamin orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblashda soddalashtirilgan yondashuv qo'llaniladi, unda qiymat (1+ b) n = 1. Zamin orqali issiqlik yo'qotilishi odatda issiqlik uzatish maydonini rayonlashtirish orqali amalga oshiriladi. Bu shift ostidagi tuproqning harorat maydonlarining tabiiy heterojenligi bilan bog'liq.

Izolyatsiya qilinmagan poldan issiqlik yo'qotilishi har bir ikki metrli zona uchun alohida belgilanadi, dan boshlab raqamlanadi tashqi devor bino. Har bir zonadagi zamin harorati doimiy bo'lishini hisobga olgan holda, odatda 2 m kenglikdagi jami to'rtta bunday chiziqlar hisobga olinadi. To'rtinchi zona birinchi uchta chiziq chegaralarida izolyatsiyalanmagan zaminning butun yuzasini o'z ichiga oladi. Issiqlik uzatish qarshiligi qabul qilinadi: 1-zona uchun R1=2,1; 2-chi uchun R2=4,3; uchinchi va to'rtinchi uchun mos ravishda R3=8,6, R4=14,2 m2*os/Vt.

1-rasm. Issiqlik yo'qotilishini hisoblashda zamin yuzasini va qo'shni chuqurlashtirilgan devorlarni rayonlashtirish

Tuproqli taglikli chuqurlashtirilgan xonalar bo'lsa: birinchi zonaning ulashgan maydoni. devor yuzasi, hisob-kitoblarda ikki marta hisobga olinadi. Bu juda tushunarli, chunki zaminning issiqlik yo'qotilishi binoning qo'shni vertikal o'rab turgan tuzilmalarida issiqlik yo'qotilishi bilan yakunlanadi.

Zamin orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash har bir zona uchun alohida amalga oshiriladi va olingan natijalar umumlashtiriladi va bino dizaynini issiqlik muhandislik asoslash uchun ishlatiladi. Chuqur xonalarning tashqi devorlarining harorat zonalari uchun hisoblash yuqorida keltirilganlarga o'xshash formulalar yordamida amalga oshiriladi.

Izolyatsiya qilingan pol orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblashda (va agar uning dizayni issiqlik o'tkazuvchanligi 1,2 Vt / (m ° C) dan kam bo'lgan material qatlamlarini o'z ichiga olgan bo'lsa, shunday deb hisoblanadi), bo'lmagan issiqlik o'tkazuvchanligining qiymati. Izolyatsiya qilingan zamin har bir holatda izolyatsion qatlamning issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ortadi:

Ru.s = dau.s / lu.s,

Qayerda du.s– izolyatsion qatlam qalinligi, m; l.s- izolyatsion qatlam materialining issiqlik o'tkazuvchanligi, Vt / (m ° C).

Hayrli kun!

Men erga zamin izolyatsiyasi uchun hisob-kitoblar natijalarini bu erda joylashtirishga qaror qildim. Hisob-kitoblar Therm 6.3 dasturida amalga oshirildi.

Erdagi qavat - beton plita 250 mm qalinlikdagi issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti 1,2
Devorlari - 310 mm issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti 0,15 (gazli beton yoki yog'och)
Oddiylik uchun devorlar erga tushadi. Jihozning izolyatsiyasi va sovuq ko'prigi uchun ko'plab variantlar bo'lishi mumkin, biz ularni o'tkazib yuboramiz;
Tuproq - issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti bilan 1. Ho'l loy yoki nam qum. Quruqlar issiqlikdan ko'proq himoya qiladi.

Izolyatsiya. Bu erda 4 ta variant mavjud:
1. Hech qanday izolyatsiya yo'q. Faqat yerdagi taxta.
2. Kengligi 1 m va qalinligi 10 sm bo'lgan ko'r maydon izolyatsiya qilingan. EPPS izolyatsiyasi. Ko'r hududning yuqori qatlamining o'zi hisobga olinmadi, chunki u katta rol o'ynamaydi.
3. Poydevor chizig'i 1 m chuqurlikda izolyatsiya qilingan. Izolyatsiya ham 10 sm, EPS. Beton chizilmaydi, chunki u issiqlik o'tkazuvchanligi bo'yicha tuproqqa yaqin.
4. Uyning ostidagi plita izolyatsiya qilingan. 10 sm, Eps.

EPPS ning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti 0,029 ga teng qabul qilindi.
Plitaning kengligi 5,85 m sifatida qabul qilinadi.

Dastlabki harorat ma'lumotlari:
- ichida +21;
- tashqarida -3;
- 6 m +3 chuqurlikda.

6 m bu erda GWL taxminidir. Men 6 metrni oldim, chunki u mening uyim bilan variantga eng yaqin, garchi menda pollar yo'q, lekin natijalar mening issiq er ostim uchun ham amal qiladi.

Natijalarni grafik shaklda ko'rasiz. Ikkita versiyada taqdim etiladi - izotermlar va "IR" bilan.

Raqamli ma'lumotlar pol yuzasi uchun U-omil shaklida olingan, bizning issiqlik uzatish qarshiligimizning o'zaro qiymati ([R] = K * m2 / Vt).

Natijalarga kelsak, natijalar quyidagicha (jins bo'yicha o'rtacha):

1. R=2,86
2. R=3,31
3. R=3,52
4. R=5,59

Men uchun bu juda qiziqarli natijalar. Ayniqsa 1-variantga ko'ra etarlicha yuqori qiymat, poldagi plitani har qanday tarzda izolyatsiya qilish juda zarur emasligini ko'rsatadi. Yaqin atrofda er osti suvlari mavjud bo'lganda, tuproqni izolyatsiya qilish kerak, keyin esa bizda 4-variant mavjud, tuproq qisman termal konturdan kesilgan. Bundan tashqari, yaqin zamin darajasi bilan biz 5,59 ni olmaymiz. chunki hisoblashda qabul qilingan 6 m tuproq izolyatsiyada ishtirok etmaydi. R~3 dyuymni kutishingiz kerak Ushbu holatda yoki shunday.

Bu ham juda muhim dizayn versiyasida plitaning qirrasi birinchi izolyatsiyalanmagan variantga ko'ra ancha issiq 17,5oC, shuning uchun u erda harorat gradientining ikki baravar ko'payishi (tashqarida -27) bo'lsa ham, muzlash, kondensatsiya va mog'or kutilmaydi. Bundan tashqari, shuni tushunish kerakki, bunday hisob-kitoblarda eng yuqori harorat hech qanday rol o'ynamaydi, chunki tizim juda issiqlik talab qiladi va tuproq haftalar yoki oylar davomida muzlaydi.

Variantlar 1,2,3. Va ayniqsa, 2-variant - eng inertial. Bu erda termal sxema tuproqni nafaqat to'g'ridan-to'g'ri uy ostida, balki ko'r maydon ostida ham o'z ichiga oladi. Rasmdagi kabi harorat rejimini o'rnatish uchun zarur bo'lgan vaqt yillar va aslida harorat rejimi yil uchun o'rtacha bo'ladi. Taxminan 3 oylik muddat faqat 2-3 m tuproqni issiqlik almashinuviga jalb qiladi. Lekin bu boshqa hikoya, shuning uchun hozircha men faqat xarakterli vaqt qatlam qalinligi kvadratiga mutanosib ekanligini ta'kidlash bilan yakunlayman. Bular. agar 2m 3 oy bo'lsa, 4m allaqachon 9 oy.

Shuni ham ta'kidlaymanki, amalda, ehtimol, nisbatan kichik er osti suvlari darajasi (masalan, 4,5 m va undan past) bilan yomonroq natijalarni kutish kerak. issiqlik izolyatsiyasi xususiyatlari undan suvning bug'lanishi tufayli tuproq. Afsuski, men tuproqdagi bug'lanish sharoitida hisob-kitoblarni amalga oshiradigan vosita bilan tanish emasman. Ha, va manba ma'lumotlarida katta muammo bor.

Tuproqdagi bug'lanishning ta'sirini baholash quyidagicha amalga oshirildi.
Men qumloqlardagi suv kapillyar kuchlar bilan er osti suvlari sathidan 4-5 m gacha ko'tarilishi haqida ma'lumot topdim.

Xo'sh, men bu raqamni dastlabki ma'lumot sifatida ishlataman.
Men jasorat bilan o'ylaymanki, har qanday sharoitda ham xuddi shu 5 m mening hisobimda qoladi.
1 m tuproqda bug 'polga tarqaladi va bug' o'tkazuvchanlik koeffitsientining qiymatini aniqlash mumkin. Qumning bug 'o'tkazuvchanlik koeffitsienti 0,17, adobe 0,1. Xo'sh, xavfsiz bo'lish uchun men 0,2 mg / m / soat / Pa qabul qilaman.
4-variantdan tashqari dizayn variantlarida metr chuqurlikda, taxminan 15 daraja.
Hammasi bo'lib, u erda suv bug'ining bosimi 1700 Pa (100% rel.).
Bino ichida 21 darajani olaylik 40% (rel.) => 1000 Pa
Hammasi bo'lib, Mu = 0,2 va Mu = 0,09 bo'lgan 0,25 m beton bilan 1 m loy uchun 700 Pa bug 'bosimi gradientiga egamiz.
Ikki qavatli qatlamning oxirgi bug 'o'tkazuvchanligi 1/(1/0,2+0,25/0,09)=0,13 ga teng.
Natijada, biz tuproqdan bug 'oqimi 0,13*700=90 mg/m2/soat=2,5e-8 kg/m2/s.
Biz suvning bug'lanish issiqligiga 2,3 MJ/kg ko'paytiramiz va bug'lanish tufayli qo'shimcha issiqlik yo'qotilishini olamiz => 0,06 Vt/m2. Bu kichik narsalar. Agar biz R (issiqlik uzatishga qarshilik) tilida gapiradigan bo'lsak, unda namlikni shu tarzda hisobga olish R ning taxminan 0,003 ga pasayishiga olib keladi, ya'ni. ahamiyatsiz.

Qo'shimchalar:

Izohlar

Binolarda issiqlik yo'qotilishini hisoblash metodologiyasi va uni amalga oshirish tartibi (qarang: SP 50.13330.2012). Termal himoya binolar, 5-band).

Uy o'rab turgan tuzilmalar (devorlar, shiftlar, derazalar, tomlar, poydevor), shamollatish va kanalizatsiya orqali issiqlikni yo'qotadi. Asosiy issiqlik yo'qotishlari o'rab turgan tuzilmalar orqali sodir bo'ladi - barcha issiqlik yo'qotishlarining 60-90%.

Har qanday holatda, isitiladigan xonada mavjud bo'lgan barcha yopiq tuzilmalar uchun issiqlik yo'qotilishi hisobga olinishi kerak.

Bunday holda, orqali sodir bo'lgan issiqlik yo'qotishlarini hisobga olish kerak emas ichki tuzilmalar, agar ularning harorati va qo'shni xonalardagi harorat o'rtasidagi farq 3 darajadan oshmasa.

Qurilish konvertlari orqali issiqlik yo'qotilishi

Issiqlik yo'qotilishi binolar asosan quyidagilarga bog'liq:
1 Uydagi va tashqaridagi harorat farqlari (farq qancha ko'p bo'lsa, yo'qotishlar shunchalik yuqori bo'ladi),
2 Devorlarning, derazalarning, eshiklarning, qoplamalarning, pollarning issiqlik izolyatsiyasi xususiyatlari (xonaning yopiq inshootlari deb ataladi).

Qoplama tuzilmalari odatda tuzilishda bir hil emas. Va ular odatda bir necha qatlamlardan iborat. Misol: qobiq devori = gips + qobiq + tashqi bezatish. Ushbu dizayn yopiq havo bo'shliqlarini ham o'z ichiga olishi mumkin (masalan: g'isht yoki bloklar ichidagi bo'shliqlar). Yuqoridagi materiallar bir-biridan farq qiluvchi termal xususiyatlarga ega. Strukturaviy qatlam uchun asosiy xarakteristikasi uning issiqlik o'tkazuvchanligi R.

Bu erda q - yo'qolgan issiqlik miqdori kvadrat metr o'rab turgan sirt (odatda Vt/kv.m.da o'lchanadi)

DT - hisoblangan xona ichidagi harorat va o'rtasidagi farq tashqi harorat havo (hisoblangan bino joylashgan iqlim mintaqasi uchun eng sovuq besh kunlik davrning harorati °C).

Asosan, xonalardagi ichki harorat olinadi. Yashash joylari 22 oC. Turar joy bo'lmagan 18 oC. Hududlar suv protseduralari 33 oC.

Ko'p qatlamli tuzilishga kelsak, strukturaning qatlamlarining qarshiliklari qo'shiladi.

d - qatlam qalinligi, m;

l - yopiq inshootlarning ish sharoitlarini hisobga olgan holda qurilish qatlamining materialining hisoblangan issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti, Vt / (m2 oC).

Xo'sh, biz hisoblash uchun zarur bo'lgan asosiy ma'lumotlarni saralab oldik.

Shunday qilib, qurilish konvertlari orqali issiqlik yo'qotishlarini hisoblash uchun bizga kerak:

1. Tuzilmalarning issiqlik o'tkazuvchanligi (agar struktura ko'p qatlamli bo'lsa, u holda S R qatlamlari)

2. Hisoblash xonasidagi va tashqaridagi harorat o'rtasidagi farq (eng sovuq besh kunlik davrning harorati °C). DT

3. F to'siq joylari (alohida devorlar, derazalar, eshiklar, ship, pol)

4. Binoning kardinal yo'nalishlarga nisbatan yo'nalishi ham foydalidir.

Devor tomonidan issiqlik yo'qotilishini hisoblash formulasi quyidagicha ko'rinadi:

Qlimit=(DT / Rolim)* Folim * n *(1+∑b)

Qlim - o'rab turgan tuzilmalar orqali issiqlik yo'qotilishi, Vt

Rogr - issiqlik uzatish qarshiligi, m2 ° C / Vt; (Agar bir nechta qatlam bo'lsa, u holda ∑ Rogr qatlamlari)

Tuman - o'rab turgan tuzilmaning maydoni, m;

n - o'rab turgan strukturaning tashqi havo bilan aloqa koeffitsienti.

Har bir o'rab turgan strukturaning issiqlik yo'qotilishi alohida hisoblanadi. Butun xonaning yopiq inshootlari orqali issiqlik yo'qotish miqdori xonaning har bir o'rab turgan tuzilmasi orqali issiqlik yo'qotishlarining yig'indisiga teng bo'ladi.

Qavatlar orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash

Erdagi izolyatsiyalanmagan zamin

Odatda, boshqa qurilish konvertlarining (tashqi devorlar, deraza va eshik teshiklari) o'xshash ko'rsatkichlari bilan solishtirganda, zaminning issiqlik yo'qotilishi apriori ahamiyatsiz deb hisoblanadi va soddalashtirilgan shaklda isitish tizimlarini hisoblashda hisobga olinadi. Bunday hisob-kitoblar uchun asos turli xil qurilish materiallarining issiqlik o'tkazuvchanligiga chidamliligini hisobga olish va tuzatish koeffitsientlarining soddalashtirilgan tizimi hisoblanadi.

Agar zamin qavatining issiqlik yo'qotilishini hisoblashning nazariy asoslari va metodologiyasi ancha oldin ishlab chiqilganligini hisobga olsak (ya'ni, katta dizayn chegarasi bilan), biz ushbu empirik yondashuvlarning amaliy qo'llanilishi haqida ishonch bilan gapirishimiz mumkin. zamonaviy sharoitlar. Har xil qurilish materiallari, izolyatsiyalash va zamin qoplamalarining issiqlik o'tkazuvchanligi va issiqlik uzatish koeffitsientlari yaxshi ma'lum va zamin orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash uchun boshqa jismoniy xususiyatlar talab qilinmaydi. Issiqlik xususiyatlariga ko'ra, pollar odatda izolyatsiyalangan va izolyatsiyalanmagan, konstruktiv jihatdan esa erga va tirgaklardagi pollarga bo'linadi.

Erdagi izolyatsiyalanmagan pol orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash bino konverti orqali issiqlik yo'qotilishini baholashning umumiy formulasiga asoslanadi:

Qayerda Q– asosiy va qo‘shimcha issiqlik yo‘qotishlari, Vt;

A- o'rab turgan inshootning umumiy maydoni, m2;

tv , tn– ichki va tashqi havo harorati, °C;

β - umumiy hajmdagi qo'shimcha issiqlik yo'qotishlarining ulushi;

n– tuzatish koeffitsienti, uning qiymati qoplovchi inshootning joylashuvi bilan belgilanadi;

Ro– issiqlik o'tkazuvchanligi, m2 °C/Vt.

E'tibor bering, bir hil bir qavatli zamin qoplamasi bo'lsa, issiqlik o'tkazuvchanligi Ro ning erdagi izolyatsiyalanmagan zamin materialining issiqlik uzatish koeffitsientiga teskari proportsionaldir.

Izolyatsiya qilinmagan zamin orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblashda soddalashtirilgan yondashuv qo'llaniladi, unda qiymat (1+ b) n = 1. Zamin orqali issiqlik yo'qotilishi odatda issiqlik uzatish maydonini rayonlashtirish orqali amalga oshiriladi. Bu shift ostidagi tuproqning harorat maydonlarining tabiiy heterojenligi bilan bog'liq.

Izolyatsiya qilinmagan zamindan issiqlik yo'qotilishi har bir ikki metrli zona uchun alohida belgilanadi, ularning raqamlanishi binoning tashqi devoridan boshlanadi. Har bir zonadagi zamin harorati doimiy bo'lishini hisobga olgan holda, odatda 2 m kenglikdagi jami to'rtta bunday chiziqlar hisobga olinadi. To'rtinchi zona birinchi uchta chiziq chegaralarida izolyatsiyalanmagan zaminning butun yuzasini o'z ichiga oladi. Issiqlik uzatish qarshiligi qabul qilinadi: 1-zona uchun R1=2,1; 2-chi uchun R2=4,3; uchinchi va to'rtinchi uchun mos ravishda R3=8,6, R4=14,2 m2*os/Vt.

1-rasm. Issiqlik yo'qotilishini hisoblashda zamin yuzasini va qo'shni chuqurlashtirilgan devorlarni rayonlashtirish

Tuproqli zaminli chuqurlashtirilgan xonalar bo'lsa: hisob-kitoblarda devor yuzasiga ulashgan birinchi zonaning maydoni ikki marta hisobga olinadi. Bu juda tushunarli, chunki zaminning issiqlik yo'qotilishi binoning qo'shni vertikal o'rab turgan tuzilmalarida issiqlik yo'qotilishi bilan yakunlanadi.

Zamin orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblash har bir zona uchun alohida amalga oshiriladi va olingan natijalar umumlashtiriladi va bino dizaynini issiqlik muhandislik asoslash uchun ishlatiladi. Chuqur xonalarning tashqi devorlarining harorat zonalari uchun hisoblash yuqorida keltirilganlarga o'xshash formulalar yordamida amalga oshiriladi.

Izolyatsiya qilingan pol orqali issiqlik yo'qotilishini hisoblashda (va agar uning dizayni issiqlik o'tkazuvchanligi 1,2 Vt / (m ° C) dan kam bo'lgan material qatlamlarini o'z ichiga olgan bo'lsa, shunday deb hisoblanadi), bo'lmagan issiqlik o'tkazuvchanligining qiymati. Izolyatsiya qilingan zamin har bir holatda izolyatsion qatlamning issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ortadi:

Ru.s = dau.s / lu.s,

Qayerda du.s– izolyatsion qatlam qalinligi, m; l.s- izolyatsion qatlam materialining issiqlik o'tkazuvchanligi, Vt / (m ° C).