Прогнозна топлинна загуба на помещението според снип. Топлотехнически изчисления на пода на терена Изчисляване на топлинните загуби през неизолирания под на земята

За да изчислите топлинните загуби през пода и тавана, ще са необходими следните данни:

• Размерите на къщата са 6 х 6 метра.
• Подове - кантирана дъска, набраздена с дебелина 32 мм, облицована с ПДЧ с дебелина 0,01 м, изолирана изолация от минерална ватаДебелина 0,05 м. Под къщата има подземен за съхранение на зеленчуци и консервация. През зимата температурата в подземието е средно + 8 ° С.
• Таван - таваните са изработени от дървени плоскости, таваните са изолирани от таванската страна с изолация от минерална вата, дебелина на слоя е 0,15 метра, с парохидроизолационен слой. Таванско пространствонеизолиран.

Изчисляване на топлинните загуби през пода

R дъски \u003d B / K \u003d 0,032 m / 0,15 W / mK = 0,21 m²x ° C / W, където B е дебелината на материала, K е коефициентът на топлопроводимост.

R ПДЧ = B / K = 0,01 m / 0,15 W / mK = 0,07 m²x ° C / W

R изолация \u003d B / K \u003d 0,05 m / 0,039 W / mK \u003d 1,28 m²x ° C / W

Общата стойност на R етаж \u003d 0,21 + 0,07 + 1,28 = 1,56 m²x ° C / W

Като се има предвид, че под земята температурата през зимата се поддържа постоянно на около + 8 ° С, тогава dT, необходим за изчисляване на топлинните загуби, е 22-8 = 14 градуса. Сега има всички данни за изчисляване на топлинните загуби през пода:

Q етаж \u003d SxdT / R = 36 m²x14 градуса / 1,56 m²x ° C / W = 323,07 Wh (0,32 kWh)

Изчисляване на топлинните загуби през тавана

Площта на тавана е същата като тавана на пода S = 36 m 2

При изчисляване на топлинното съпротивление на тавана, ние не вземаме предвид дървени щитове, защото те нямат плътна връзка един с друг и не играят ролята на топлоизолатор. Ето защо термична устойчивосттаван:

R таван \u003d R изолация \u003d дебелина на изолацията 0,15 m / топлопроводимост на изолацията 0,039 W / mK \u003d 3,84 m² x ° C / W

Изчисляваме топлинните загуби през тавана:

Таван Q \u003d SхdT / R = 36 m² x 52 градуса / 3,84 m² x ° C / W = 487,5 Wh (0,49 kWh)

Обикновено топлинните загуби на пода в сравнение с подобни показатели на други обвивки на сградата (външни стени, отвори за прозорци и врати) априори се приемат за незначителни и се вземат предвид при изчисленията на отоплителните системи в опростена форма. Такива изчисления се основават на опростена система за отчитане и корекционни коефициенти на устойчивост на топлопреминаване на различни строителни материали.

Имайки предвид това теоретична подготовкаи методологията за изчисляване на топлинните загуби на приземния етаж е разработена доста отдавна (т.е. с голям марж при проектирането), можем спокойно да говорим за практическата приложимост на тези емпирични подходи в съвременни условия. Коефициентите на топлопроводимост и топлопреминаване на различни строителни материали, изолация и подови настилкидобре познати и др физически характеристикиза изчисляване на топлинните загуби през пода не се изисква. Според топлинните си характеристики подовете обикновено се делят на изолирани и неизолирани, конструктивно - подове на земята и трупи.

Изчисляването на топлинните загуби през неизолиран под на земята се основава на общата формула за оценка на топлинните загуби през обвивката на сградата:

където Вса основните и допълнителни топлинни загуби, W;

НОе общата площ на ограждащата конструкция, m2;

тв , tn- температура вътре в помещението и външния въздух, °C;

β - дял на допълнителните топлинни загуби общо;

н- корекционен коефициент, чиято стойност се определя от местоположението на ограждащата конструкция;

Ро– устойчивост на топлопреминаване, m2 °С/W.

Имайте предвид, че в случай на хомогенна еднослойна подова плоча, съпротивлението на топлопреминаване Ro е обратно пропорционално на коефициента на топлопреминаване на неизолирания подов материал върху земята.

При изчисляване на топлинните загуби през неизолиран под се използва опростен подход, при който стойността (1+ β) n = 1. Топлинните загуби през пода обикновено се извършват чрез зониране на зоната за пренос на топлина. Това се дължи на естествената хетерогенност на температурните полета на почвата под пода.

Топлинните загуби на неизолиран под се определят отделно за всяка двуметрова зона, номерацията на която започва от външна стенасграда. Общо се вземат предвид четири такива ивици с ширина 2 m, като се счита, че температурата на почвата във всяка зона е постоянна. Четвъртата зона включва цялата повърхност на неизолирания под в границите на първите три ивици. Приема се съпротивление на топлопредаване: за 1-ва зона R1=2,1; за 2-ри R2=4,3; съответно за трети и четвърти R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.

Фиг. 1. Зониране на подовата повърхност на земята и съседните вдлъбнати стени при изчисляване на топлинните загуби

В случай на вдлъбнати помещения с почвена основа на пода: площта на първата зона, съседна на повърхността на стената, се взема предвид два пъти при изчисленията. Това е съвсем разбираемо, тъй като топлинните загуби на пода се добавят към топлинните загуби във вертикалните ограждащи конструкции на сградата в съседство.

Изчисляването на топлинните загуби през пода се прави за всяка зона поотделно, като получените резултати се сумират и използват за топлотехническа обосновка на строителния проект. Изчисляването на температурните зони на външните стени на вградените помещения се извършва по формули, подобни на посочените по-горе.

При изчисленията на топлинните загуби през изолиран под (и се счита за такъв, ако неговата структура съдържа слоеве от материал с топлопроводимост по-малка от 1,2 W / (m ° C)) стойността на съпротивлението на топлопреминаване на неизолиран под на земята се увеличава във всеки случай чрез съпротивлението на топлопреминаване на изолационния слой:

Ru.s = δy.s / λy.s,

където δy.s– дебелина на изолационния слой, m; λu.s- топлопроводимост на материала на изолационния слой, W / (m ° C).

Същността на топлинните изчисления на помещенията, до известна степен разположени в земята, е да се определи влиянието на атмосферния "студ" върху техния топлинен режим, или по-скоро, до каква степен определена почва изолира дадено помещение от атмосферните температурни ефекти. Защото Тъй като топлоизолационните свойства на почвата зависят от твърде много фактори, е възприета така наречената 4-зонова техника. Тя се основава на простото предположение, че колкото по-дебел е почвения слой, толкова по-високи са неговите топлоизолационни свойства (колкото повече се намалява влиянието на атмосферата). Най-краткото разстояние (вертикално или хоризонтално) до атмосферата е разделено на 4 зони, 3 от които имат ширина (ако е под на земята) или дълбочина (ако е стена на земята) от 2 метра, а четвъртият има тези характеристики, равни на безкрайност. Всяка от 4-те зони има свой собствен постоянен топлоизолационни свойстваспоред принципа - колкото по-далеч е зоната (колкото по-голям е нейният сериен номер), толкова по-малко е влиянието на атмосферата. Пропускайки формализирания подход, можем да направим просто заключение, че колкото по-далеч е определена точка в стаята от атмосферата (с кратност 2 m), толкова повече благоприятни условия(по отношение на влиянието на атмосферата) ще бъде.

Така отброяването на условните зони започва по стената от нивото на земята, при условие че има стени по земята. Ако няма приземни стени, тогава първата зона ще бъде подовата лента, която е най-близо до външната стена. След това зони 2 и 3 са номерирани, всяка широка 2 метра. Останалата зона е зона 4.

Важно е да се има предвид, че зоната може да започне от стената и да завърши на пода. В този случай трябва да бъдете особено внимателни, когато правите изчисления.

Ако подът не е изолиран, тогава стойностите на съпротивлението на топлопреминаване на неизолирания под по зони са равни на:

зона 1 - R n.p. \u003d 2,1 кв.м * C / W

зона 2 - R n.p. \u003d 4,3 кв.м * C / W

зона 3 - R n.p. \u003d 8,6 кв.м * C / W

зона 4 - R n.p. \u003d 14,2 кв. м * C / W

За да изчислите съпротивлението на топлопреминаване за изолирани подове, можете да използвате следната формула:

- устойчивост на топлопреминаване на всяка зона на неизолиран под, кв.м * C / W;

— дебелина на изолацията, m;

- коефициент на топлопроводимост на изолацията, W / (m * C);

Топлинните загуби на помещение, които се приемат съгласно SNiP, както са изчислени при избора на топлинна мощност на отоплителната система, се определят като сума от изчислените топлинни загуби през всичките й външни огради. Освен това топлинните загуби или печалби от вътрешните заграждения се вземат предвид, ако температурата на въздуха в съседните помещения е по-ниска или по-висока от температурата в това помещение с 5 0 C или повече.

Помислете как индикаторите, включени във формулата, се приемат за различни огради при определяне на изчислените топлинни загуби.

Коефициентите на топлопреминаване за външни стени и тавани се вземат според топлотехническо изчисление. Избира се дизайнът на прозорците и за него, според таблицата, се определя коефициентът на топлопреминаване. За външни врати стойността на k се взема в зависимост от дизайна според таблицата.

Изчисляване на топлинните загуби през пода. Преносът на топлина от приземното пространство през подовата конструкция е сложен процес. Като се има предвид относително малката специфично теглозагубата на топлина през пода в общите топлинни загуби на помещението се използва опростен метод за изчисление. Топлинните загуби през пода, разположен на земята, се изчисляват по зони. За да направите това, подовата повърхност е разделена на ленти с ширина 2 m, успоредни на външните стени. Лентата, която е най-близо до външната стена, е обозначена като първа зона, следващите две ленти - втората и третата зона, а останалата част от подовата повърхност - четвъртата зона.

Топлинните загуби на всяка зона се изчисляват по формулата, като се приема niβi=1. За стойността на Ro.np се взема условното съпротивление на топлопреминаване, което за всяка зона на неизолиран под е равно на: за зона I R np = 2,15 (2,5); за зона II R np =4,3(5); за зона III R np = 8,6 (10); за зона IV R np \u003d 14,2 K-m2 / W (16,5 0 C-M 2 h / kcal).

Ако в подовата конструкция, разположена директно върху земята, има слоеве от материали, чиито коефициенти на топлопроводимост са по-малки от 1,163 (1), тогава такъв под се нарича изолиран. Топлинните съпротивления на изолационните слоеве във всяка зона се добавят към съпротивленията Rn.p; по този начин условното съпротивление на топлопреминаване на всяка зона на изолирания под R c.p. се оказва равно на:

R c.p = R n.p +∑(δ c.s /λ c.a);

където R n.p - съпротивление на топлопреминаване на неизолирания под на съответната зона;

δ c.s. и λ c.a - дебелини и коефициенти на топлопроводимост на изолационните слоеве.

Топлинните загуби през пода по закъснения също се изчисляват по зони, като само условното съпротивление на топлопреминаване на всяка подова зона по изоставане Rl се приема равно на:

R l \u003d 1,18 * R c.p.

където R c.p. е стойността, получена по формулата, като се вземат предвид изолационните слоеве. Като изолационни слоеве тук допълнително се вземат предвид въздушната междина и подовата настилка по дървените трупи.

Подовата повърхност в първата зона, съседна на външния ъгъл, има повишени топлинни загуби, така че нейната площ от 2X2 m се взема предвид два пъти при определяне цялата зонапървата зона.

Подземните части на външните стени се вземат предвид при изчисляване на топлинните загуби като продължение на пода Разбивка на ивици - зони в този случай се правят от нивото на земята по повърхността на подземната част на стените и по-нататък по протежение на пода Условна топлина преносните съпротивления за зони в този случай се приемат и изчисляват по същия начин, както за изолиран под при наличие на изолационни слоеве, които в случая са слоевете на стенната конструкция.

Измерване на площта на външните огради на помещенията. Площта на отделните огради, когато се изчисляват топлинните загуби през тях, трябва да се определя в съответствие със следните правила за измерване. Тези правила, ако е възможно, отчитат сложността на процеса на пренос на топлина през елементите на оградата и предвиждат условни увеличения и намаления на площи, когато действителните топлинни загуби могат да бъдат съответно повече или по-малко изчислени по приетите най-прости формули.

1. Площите на прозорците (O), вратите (D) и фенерите се измерват чрез най-малкия отвор на сградата.
2. Площите на тавана (Pt) и пода (Pl) се измерват между осите вътрешни стениИ вътрешна повърхностна външната стена Площите на подовите зони според трупите и терена се определят с условното им разпределение на зони, както е посочено по-горе.
3. Площите на външните стени (H. c) се измерват:

• в план - по външния периметър между външния ъгъл и осите на вътрешните стени,
• във височина - на първия етаж (в зависимост от подовата конструкция) от външната повърхност на пода върху терена, или от подготвителната повърхност за подовата конструкция върху трупите, или от долната повърхност на тавана над подземния неотопляем сутерен до чистия под на втория етаж, в средните етажи от подовата повърхност до подовата повърхност на следващия етаж; в горния етаж от повърхността на пода до върха на конструкцията мансарден етажили не таванско покритие Ако е необходимо да се определят топлинните загуби през вътрешните огради на площта, те се вземат според вътрешното измерване.

Допълнителна загуба на топлина през оградите. Основните топлинни загуби през оградите, изчислени по формулата, при β 1 = 1 често се оказват по-малки от действителните топлинни загуби, тъй като това не отчита влиянието на определени фактори върху процеса. влиянието на слънчевото облъчване и противооблъчването на външната повърхност на оградите. Като цяло топлинните загуби могат да се увеличат значително поради температурни промени по височината на помещението, поради навлизането на студен въздух през отвори и др.

Тези допълнителни топлинни загуби обикновено се отчитат чрез добавки към основните топлинни загуби.Размерът на добавките и тяхното условно разделяне според определящите фактори са както следва.

1. Добавката за ориентация към кардиналните точки се взема върху всички външни вертикални и наклонени огради (проекции върху вертикалата).Стойностите на добавките се определят от фигурата.
2. Добавка за отклоняване на вятъра на огради. В райони, където изчислената зимна скорост на вятъра не надвишава 5 m/s, добавката е 5% за огради, защитени от вятъра, и 10% за огради, които не са защитени от вятъра. Оградата се счита за защитена от вятъра, ако покриващата я конструкция е по-висока от горната част на оградата с повече от 2/3 от разстоянието между тях. В райони със скорост на вятъра повече от 5 и повече от 10 m / s, дадените стойности на добавките трябва да бъдат увеличени съответно 2 и 3 пъти.
3. Добавката за въздушния поток на ъглови помещения и помещения с две или повече външни стени се приема равна на 5% за всички огради, директно издувани от вятъра. За жилищни и подобни сгради тази добавка не се въвежда (отчита се чрез повишаване на вътрешната температура с 20).
4. Добавката към потока студен въздух през външните врати при краткотрайното им отваряне при N етажа в сградата се приема за 100 N% - при двойни вратибез преддверие, 80 N - същото, с преддверие, 65 N% - с единични врати.

Схема за определяне на размера на добавката към основната топлинна загуба за ориентация към кардиналните точки.

В промишлени помещения добавянето към всмукване на въздух през порти, които нямат вестибюл и ключалка, ако са отворени за по-малко от 15 минути в рамките на 1 час, се приема за 300%. IN обществени сградичестото отваряне на вратата също се взема предвид чрез въвеждане на допълнителна добавка, равна на 400-500%.

5. Добавката на височина за помещения с височина над 4 m се взема в размер на 2% на метър височина, за стени над 4 m, но не повече от 15%. Тази добавка отчита увеличаването на топлинните загуби в горната част на помещението в резултат на повишаване на температурата на въздуха с височина. За промишлени помещениянаправете специално изчисление на разпределението на температурата по височина, в съответствие с което се определят топлинните загуби през стени и тавани. За стълбищаДобавяне на височина не се приема.

6. Добавка за етажност за многоетажни сградис височина 3-8 етажа, като се вземат предвид допълнителните разходи за топлина за отопление на студен въздух, който, когато се инфилтрира през оградите, влиза в помещението, се взема съгласно SNiP.

1. Коефициентът на топлопреминаване на външните стени, определен от намаленото съпротивление на топлопреминаване според външното измерване, k = 1,01 W / (m2 K) .
2. Коефициентът на топлопреминаване на таванския етаж се приема равен на k pt = 0,78 W / (m 2 K).

Подовете на първия етаж са на дървени трупи. Термична устойчивост въздушна междина R vp \u003d 0,172 K m 2 / W (0,2 0 S-m 2 h / kcal); дебелина на настилка δ=0,04 m; λ=0,175 W/(mK). Топлинните загуби през пода чрез закъснения се определят по зони. Съпротивлението на топлопреминаване на изолационните слоеве на подовата конструкция е равно на:

R vp + δ / λ = 0,172 + (0,04 / 0,175) = 0,43 K * m 2 / W (0,5 0 C m2 h / kcal).

Топлоустойчивост на пода от греди за зони I и II:

R l.II \u003d 1,18 (2,15 + 0,43) = 3,05 K * m 2 / W (3,54 0 C * m 2 * h / kcal);

K I \u003d 0,328 W / m 2 * K);

R l.II \u003d 1,18 (4,3 + 0,43) = 5,6 (6,5);

KII = 0,178 (0,154).

За неизолиран под на стълбище

R n.p.I \u003d 2,15 (2,5) .

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

3. За да изберете дизайна на прозорците, ние определяме температурната разлика между външния (t n5 = -26 0 С) и вътрешния (t p = 18 0 С) въздух:

t p - t n \u003d 18-(-26) = 44 0 C.

Схема за изчисляване на топлинните загуби на помещенията

Необходимата топлинна устойчивост на прозорците на жилищна сграда при Δt = 44 0 C е 0,31 k * m 2 / W (0,36 0 C * m 2 * h / kcal). Приемаме прозорец с двойни отделни дървени подвързии; за този дизайн k ok =3,15(2,7). Външните врати са двойни дървени без вестибюл; k dv \u003d 2,33 (2) Топлинните загуби през отделни огради се изчисляват по формулата. Изчислението е обобщено в таблицата.

Изчисляване на топлинните загуби през външни огради в помещението

бележки:

1. За имената на оградите се приемат символ: N.s. - външна стена; Преди. - двоен прозорец; Pl I и Pl II - съответно I и II зони на пода; пт - таван; N.d. - външна врата.
2. В колона 7 коефициентът на топлопреминаване за прозорци се определя като разликата между коефициентите на топлопреминаване на прозореца и външната стена, като площта на прозореца не се изважда от площта на стъпалото.
3. Загуба на топлина през външна вратасе определя отделно (в този случай площта на вратата се изключва върху зоната на стената, тъй като добавките към допълнителните топлинни загуби на външната стена и вратата са различни).
4. Изчислената температурна разлика в колона 8 се дефинира като (t in -t n) n.
5. Основните топлинни загуби (колона 9) се определят като kFΔt n .
6. Допълнителните топлинни загуби са дадени като процент от основните.
7. Коефициентът β (колона 13) е равен на единица плюс допълнителни топлинни загуби, изразени във фракции от единица.
8. Прогнозните топлинни загуби през оградите се определят като kFΔt n β i (колона 14).

Фитнес зали, сауни, билярдни зали често се поставят в мазето, да не говорим за факта, че санитарни нормимного страни позволяват дори спални да се поставят в мазета. В тази връзка възниква въпросът за топлинните загуби през мазета.

Подовете на сутерена са в условия, при които средните температурни колебания са много малки и варират от 11 до 9°C. Така загубата на топлина през пода, макар и не много голяма, е постоянна през цялата година. Според компютърния анализ загубата на топлина през неизолиран бетонен под е 1,2 W/m 2 .

Топлинните загуби възникват по линиите на напрежение в почвата на дълбочина от 10 до 20 m от повърхността на земята или от основата на сградата. Поставянето на изолация от полистирол с дебелина около 25 мм може да намали топлинните загуби с приблизително 5%, което е не повече от 1% от общите топлинни загуби на сградата.

Устройството на същата покривна изолация позволява да се намалят топлинните загуби в зимно времес 20% или подобряване на общата топлинна ефективност на сградата с 11%. По този начин, за да се пести енергия, изолацията на покрива е много по-ефективна от изолацията на пода в сутерена.

Тази позиция се потвърждава от анализа на микроклимата вътре в сградата лятно време. В случай, че дъното фундаментни стенисградата не е изолирана, входящият въздух загрява помещението, но топлинната инерция на почвата започва да влияе на загубата на топлина, създавайки стабилна температурен режим; в същото време загубата на топлина се увеличава и температурата вътре мазетанамалява.

Така свободният топлообмен през конструкциите допринася за поддържането на летните температури на въздуха в помещенията на комфортно ниво. Топлоизолацията под пода значително нарушава условията на топлообмен между бетонния под и земята.

Монтирането на подова (вътрешна) топлоизолация от енергийна гледна точка води до непродуктивни разходи, но в същото време е необходимо да се вземе предвид кондензацията на влага върху студени повърхности и в допълнение необходимостта от създаване на комфортни условияза човек.

За да смекчите усещането за студ, можете да поставите топлоизолация, като я поставите под пода, което ще доближи температурата на пода до температурата на въздуха в помещението и ще изолира пода от долния слой пръст, който има относително ниска температура. Въпреки че такава изолация може да повиши температурата на пода, в този случай температурата обикновено не надвишава 23°C, което е с 14°C по-ниско от температурата на човешкото тяло.

По този начин, за да намалите усещането за студ от пода, за да осигурите най-удобни условия, най-добре е да нанесете килимиили подредете дървен под върху бетонна основа.

Последният аспект, който трябва да се вземе предвид в този енергиен анализ, се отнася до топлинните загуби в кръстовището на пода със стената, която не е защитена от запълване. Такъв възел се намира в сгради, стоящи на склон.

Както показва анализът на топлинните загуби, през зимата в тази зона са възможни значителни топлинни загуби. Ето защо, за да се намали влиянието на метеорологичните условия, се препоръчва да се изолира основата по външната повърхност.