Koeficijenti spola po zonama. Proračun toplinskih gubitaka poda na tlu u gv. Proračun gubitka topline kroz pod i zidove uz tlo u Excelu prema općeprihvaćenoj zonskoj metodi V.D. Machinsky

Unatoč činjenici da gubici topline kroz pod većine jednokatnih industrijskih, upravnih i stambenih zgrada rijetko prelaze 15% ukupnih gubitaka topline, a ponekad i ne dosežu 5% s povećanjem broja etaža, važnost ispravna odluka zadaci...

Definicija gubitka topline iz zraka prvog kata ili podruma do tla ne gubi na važnosti.

Ovaj članak govori o dvije mogućnosti rješavanja problema postavljenog u naslovu. Zaključci se nalaze na kraju članka.

Uzimajući u obzir gubitke topline, uvijek treba razlikovati pojmove "zgrada" i "soba".

Pri izvođenju proračuna za cijelu zgradu cilj je pronaći snagu izvora i cjelokupnog sustava opskrbe toplinom.

Pri izračunu toplinskih gubitaka svakog zasebnu sobu zgrade, problem određivanja snage i broja toplinskih uređaja (baterije, konvektori i sl.) potrebnih za ugradnju u svaku određena soba za održavanje željene temperature zraka u zatvorenom prostoru.

Zrak u zgradi zagrijava se primanjem toplinske energije od Sunca, vanjskih izvora opskrbe toplinom kroz sustav grijanja i iz raznih interni izvori- od ljudi, životinja, uredske opreme, Kućanski aparati, rasvjetne lampe, sustavi tople vode.

Zrak unutar prostora se hladi zbog gubitka toplinske energije kroz ogradne konstrukcije zgrade, koje karakteriziraju toplinski otpori mjereni u m 2 °C / W:

R = Σ (δ i /λ i )

δ i- debljina sloja materijala ovojnice zgrade u metrima;

λ i- koeficijent toplinske vodljivosti materijala u W / (m ° C).

Zaštitite kuću od vanjsko okruženje strop (pod) gornjeg kata, vanjski zidovi, prozori, vrata, kapija i pod donjeg kata (eventualno podrum).

Vanjsko okruženje je vanjski zrak i tlo.

Proračun toplinskih gubitaka zgrade vrši se na procijenjenoj vanjskoj temperaturi za najhladniji petodnevni period u godini na području gdje je objekt izgrađen (ili će se graditi)!

Ali, naravno, nitko vam ne brani da napravite izračun za bilo koje drugo doba godine.

Obračun uexcelgubitak topline kroz pod i zidove uz tlo prema općeprihvaćenoj zonskoj metodi V.D. Machinsky.

Temperatura tla ispod zgrade ovisi prvenstveno o toplinskoj vodljivosti i toplinskom kapacitetu samog tla te o temperaturi okolnog zraka u prostoru tijekom godine. Budući da vanjska temperatura značajno varira u različitim klimatskim zonama, tada tlo ima različite temperature u različita razdoblja godine na različitim dubinama u različitim područjima.

Za pojednostavljenje rješenja izazovan zadatak za određivanje gubitka topline kroz pod i zidove podruma u tlo, već više od 80 godina, uspješno se koristi metoda podjele područja ogradnih konstrukcija u 4 zone.

Svaka od četiri zone ima svoj vlastiti fiksni otpor prijenosa topline u m 2 °C / W:

R 1 = 2,1 R 2 = 4,3 R 3 = 8,6 R 4 \u003d 14,2

Zona 1 je traka na podu (u nedostatku prodora tla ispod zgrade) širine 2 metra, mjereno od unutarnje površine vanjskih zidova duž cijelog perimetra ili (u slučaju podloge ili podruma) traka od iste širine, mjereno niz unutarnje površine vanjskih zidova od rubova tla.

Zone 2 i 3 također su široke 2 metra i nalaze se iza zone 1 bliže centru zgrade.

Zona 4 zauzima cijelo preostalo središnje područje.

Na donjoj slici zona 1 se nalazi u cijelosti na zidovima podruma, zona 2 je djelomično na zidovima, a djelomično na podu, zone 3 i 4 su u potpunosti na podrumu.

Ako je zgrada uska, zone 4 i 3 (a ponekad i 2) možda jednostavno neće biti.

Kvadrat rodu zona 1 u kutovima se računa dvaput u izračunu!

Ako se cijela zona 1 nalazi na vertikalni zidovi, tada se površina smatra zapravo bez ikakvih aditiva.

Ako je dio zone 1 na zidovima, a dio na podu, tada se dvaput broje samo kutni dijelovi poda.

Ako se cijela zona 1 nalazi na podu, tada izračunato područje treba povećati za 2 × 2x4 = 16 m 2 prilikom izračuna (za pravokutnu kuću u planu, tj. s četiri kuta).

Ako nema produbljivanja strukture u zemlju, to znači da H =0.

Ispod je snimka zaslona Excel programa za izračun gubitaka topline kroz pod i udubljene zidove. za pravokutne zgrade.

Područja zona F 1 , F 2 , F 3 , F 4 izračunato prema pravilima obične geometrije. Zadatak je težak i često zahtijeva skiciranje. Program uvelike olakšava rješavanje ovog problema.

Ukupni gubitak topline na okolno tlo određuje se formulom u kW:

Q Σ =((F 1 + F1 god )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(t vr -t nr)/1000

Korisnik treba samo ispuniti prvih 5 redaka u Excel tablici vrijednostima ​​​i pročitati rezultat u nastavku.

Za određivanje toplinskih gubitaka u tlu prostorije zona zona morat će se izračunati ručno. a zatim zamijenite u gornjoj formuli.

Sljedeća snimka zaslona prikazuje, kao primjer, izračun gubitka topline kroz pod i udubljene zidove u Excelu. za donju desnu (prema slici) podrumsku prostoriju.

Zbroj toplinskih gubitaka na tlo po svakoj prostoriji jednak je ukupnim toplinskim gubicima na tlo cijele zgrade!

Slika ispod prikazuje pojednostavljene sklopove standardni dizajni podovi i zidovi.

Pod i zidovi se smatraju neizoliranim ako su koeficijenti toplinske vodljivosti materijala ( λ i), od kojih se sastoje, veća je od 1,2 W / (m ° C).

Ako su pod i/ili zidovi izolirani, odnosno sadrže slojeve s λ <1,2 W / (m ° C), tada se otpor izračunava za svaku zonu zasebno prema formuli:

Rizolacijai = Rneizoliranii + Σ (δ j /λ j )

Ovdje δ j- debljina izolacijskog sloja u metrima.

Za podove na trupcima, otpor prijenosa topline također se izračunava za svaku zonu, ali pomoću druge formule:

Rna kladamai =1,18*(Rneizoliranii + Σ (δ j /λ j ) )

Proračun toplinskih gubitaka uMS excelkroz pod i zidove uz tlo prema metodi profesora A.G. Sotnikov.

Vrlo zanimljiva tehnika za građevine ukopane u zemlju opisana je u članku “Termofizički proračun toplinskih gubitaka u podzemnom dijelu zgrada”. Članak je objavljen 2010. godine u broju 8 časopisa ABOK pod naslovom "Diskusioni klub".

Oni koji žele razumjeti značenje dolje napisanog neka prvo prouče gore navedeno.

A.G. Sotnikov je, oslanjajući se uglavnom na nalaze i iskustvo drugih znanstvenika prethodnika, jedan od rijetkih koji je u gotovo 100 godina pokušao pomaknuti temu koja zabrinjava mnoge inženjere topline. Jako sam impresioniran njegovim pristupom sa stajališta temeljne toplinske tehnike. No, teškoća ispravne procjene temperature tla i njegove toplinske vodljivosti u nedostatku odgovarajućeg istraživanja donekle pomiče metodologiju A.G. Sotnikov u teorijsku ravninu, udaljavajući se od praktičnih proračuna. Iako se u isto vrijeme, nastavljajući se oslanjati na zonsku metodu V.D. Machinsky, svi samo slijepo vjeruju rezultatima i, shvaćajući opće fizičko značenje njihovog pojavljivanja, ne mogu definitivno biti sigurni u dobivene numeričke vrijednosti.

Što znači metodologija profesora A.G. Sotnikov? On predlaže pretpostaviti da svi gubici topline kroz pod ukopane zgrade "odlaze" u dubinu planeta, a svi gubici topline kroz zidove u dodiru sa tlom na kraju se prenose na površinu i "otapaju" u okolnom zraku. .

Čini se da je to djelomično točno (bez matematičkog opravdanja) ako postoji dovoljno produbljivanje poda donjeg kata, ali s produbljivanjem manjim od 1,5 ... 2,0 metra, postoje sumnje u ispravnost postulata ...

Unatoč svim kritikama iznesenim u prethodnim paragrafima, razvoj algoritma profesora A.G. Čini se da Sotnikova vrlo obećava.

Izračunajmo u Excelu gubitak topline kroz pod i zidove u tlo za istu zgradu kao u prethodnom primjeru.

U blok početnih podataka upisujemo dimenzije podruma zgrade i procijenjene temperature zraka.

Zatim morate ispuniti karakteristike tla. Za primjer uzmimo pješčano tlo i u početne podatke unesemo njegov koeficijent toplinske vodljivosti i temperaturu na dubini od 2,5 metara u siječnju. Temperaturu i toplinsku vodljivost tla za vaše područje možete pronaći na internetu.

Zidovi i pod će biti izrađeni od armiranog betona ( λ=1,7 W/(m °C)) 300 mm debljine ( δ =0,3 m) s toplinskim otporom R = δ / λ=0,176 m 2 °C/W.

I, na kraju, početnim podacima dodajemo vrijednosti koeficijenata prijenosa topline na unutarnjim površinama poda i zidova te na vanjskoj površini tla u kontaktu s vanjskim zrakom.

Program izvodi izračun u Excelu koristeći formule u nastavku.

Površina:

F pl \u003dB*A

Površina zida:

F st \u003d 2 *h *(B + A )

Uvjetna debljina sloja tla iza zidova:

δ konv. = f(h / H )

Toplinska otpornost tla ispod poda:

R 17 =(1/(4*λ gr )*(π / Fpl ) 0,5

Gubitak topline kroz pod:

Ppl = Fpl *(tu — tgr )/(R 17 + Rpl +1/α u )

Toplinska otpornost tla iza zidova:

R 27 = δ konv. /λ gr

Gubitak topline kroz zidove:

Psv = Fsv *(tu — tn )/(1/α n +R 27 + Rsv +1/α u )

Opći gubitak topline na tlo:

P Σ = Ppl + Psv

Primjedbe i zaključci.

Gubitak topline zgrade kroz pod i zidove u tlo, dobiven dvjema različitim metodama, značajno se razlikuje. Prema algoritmu A.G. Sotnikov vrijednost P Σ =16,146 kW, što je gotovo 5 puta više od vrijednosti prema općeprihvaćenom "zonskom" algoritmu - P Σ =3,353 kW!

Činjenica je da je smanjen toplinski otpor tla između ukopanih zidova i vanjskog zraka R 27 =0,122 m 2 °C / W je očito malo i jedva da je istinito. A to znači da je uvjetna debljina tla δ konv. nije točno definirano!

Osim toga, "goli" armirani beton zidova, koji sam odabrao u primjeru, također je potpuno nerealna opcija za naše vrijeme.

Pažljivi čitatelj članka A.G. Sotnikova će pronaći brojne pogreške, a ne one autorove, već one koje su nastale pri tipkanju. Tada se u formuli (3) pojavljuje faktor 2 λ , a zatim nestaje kasnije. U primjeru, prilikom izračunavanja R 17 nema znaka podjele za jedinicom. U istom primjeru, kada se izračunava gubitak topline kroz zidove podzemnog dijela zgrade, iz nekog razloga površina se u formuli dijeli s 2, ali se tada ne dijeli pri bilježenju vrijednosti... Kakvu vrstu neizoliranih zidova i poda su to u primjeru s Rsv = Rpl =2 m 2 ° C/W? U tom slučaju njihova debljina mora biti najmanje 2,4 m! A ako su zidovi i pod izolirani, onda je, čini se, netočno uspoređivati ​​te gubitke topline s opcijom izračuna za zone za neizolirani pod.

R 27 = δ konv. /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/K(grijeh((h / H )*(π/2)))

Što se tiče pitanja, u vezi prisutnosti faktora od 2 in λ gr već je gore rečeno.

Podijelio sam potpune eliptične integrale međusobno. Kao rezultat toga, pokazalo se da graf u članku prikazuje funkciju za λ gr =1:

δ konv. = (½) *DO(cos((h / H )*(π/2)))/K(grijeh((h / H )*(π/2)))

Ali matematički bi trebalo biti:

δ konv. = 2 *DO(cos((h / H )*(π/2)))/K(grijeh((h / H )*(π/2)))

ili, ako je faktor 2 λ gr nije potrebno:

δ konv. = 1 *DO(cos((h / H )*(π/2)))/K(grijeh((h / H )*(π/2)))

To znači da je raspored za utvrđivanje δ konv. daje pogrešne podcijenjene vrijednosti za 2 ili 4 puta ...

Ispada da dok svi nemaju što drugo raditi, kako nastaviti ili "brojati", ili "odrediti" gubitke topline kroz pod i zidove u tlo po zonama? Nijedna druga dostojna metoda nije izmišljena u 80 godina. Ili izmišljena, a ne dovršena?!

Pozivam čitatelje bloga da isprobaju obje opcije izračuna u stvarnim projektima i predstave rezultate u komentarima za usporedbu i analizu.

Sve što je rečeno u posljednjem dijelu ovog članka isključivo je mišljenje autora i ne tvrdi da je konačna istina. Bilo bi mi drago čuti mišljenje stručnjaka o ovoj temi u komentarima. Želio bih razumjeti do kraja s algoritmom A.G. Sotnikov, jer stvarno ima rigoroznije termofizičko opravdanje od općeprihvaćene metode.

pitati poštujući rad autora na preuzimanju datoteke s računskim programima nakon što ste se pretplatili na objave članaka!

P.S. (25.02.2016.)

Gotovo godinu dana nakon što smo napisali članak, uspjeli smo se pozabaviti malo višim pitanjima.

Prvo, program za izračun toplinskih gubitaka u Excelu prema metodi A.G. Sotnikova smatra da je sve točno - točno prema formulama A.I. Pehoviču!

Drugo, formula (3) iz članka A.G. Sotnikova ne bi trebala izgledati ovako:

R 27 = δ konv. /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/K(grijeh((h / H )*(π/2)))

U članku A.G. Sotnikova nije točan unos! Ali onda se gradi graf, a primjer se računa po točnim formulama!!!

Tako bi trebalo biti prema A.I. Pekhovich (str. 110, dodatni zadatak uz točku 27):

R 27 = δ konv. /λ gr\u003d 1 / (2 * λ gr) * K (cos((h / H )*(π/2)))/K(grijeh((h / H )*(π/2)))

δ konv. =R27 *λ gr =(½)*K(cos((h / H )*(π/2)))/K(grijeh((h / H )*(π/2)))

Prijenos topline kroz ograde kuće je složen proces. Kako bi se ove poteškoće što je više moguće uzele u obzir, mjerenje prostora pri izračunu toplinskih gubitaka vrši se prema određenim pravilima, koja predviđaju uvjetno povećanje ili smanjenje površine. U nastavku su navedene glavne odredbe ovih pravila.

Pravila za mjerenje površina ograđenih konstrukcija: a - dio zgrade s potkrovljem; b - dio zgrade s kombiniranim premazom; c - plan gradnje; 1 - kat iznad podruma; 2 - pod na trupcima; 3 - kat na tlu;

Površina prozora, vrata i drugih otvora mjeri se najmanjim građevinskim otvorom.

Površina stropa (pt) i poda (pl) (osim poda na tlu) mjeri se između osi unutarnjih zidova i unutarnje površine vanjskog zida.

Dimenzije vanjskih zidova uzimaju se vodoravno duž vanjskog perimetra između osi unutarnjih zidova i vanjskog kuta zida, a po visini - na svim etažama osim donjeg: od razine gotovog poda do poda sljedećeg kata. Na posljednjoj etaži vrh vanjskog zida poklapa se s vrhom pokrovnog ili potkrovlja. Na donjoj etaži, ovisno o izvedbi poda: a) s unutarnje površine poda na tlu; b) s pripremne površine za podnu konstrukciju na trupcima; c) od donjeg ruba stropa preko negrijanog podzemlja ili podruma.

Prilikom određivanja gubitka topline kroz unutarnje zidove, njihova se područja mjere duž unutarnjeg perimetra. Gubitak topline kroz unutarnje ograde prostora može se zanemariti ako je razlika temperature zraka u tim prostorijama 3 °C ili manja.

Podjela podne površine (a) i udubljenih dijelova vanjskih zidova (b) na projektne zone I-IV

Prijenos topline iz prostorije kroz strukturu poda ili zida i debljinu tla s kojim dolaze u dodir podložan je složenim obrascima. Za izračunavanje otpornosti na prijenos topline konstrukcija smještenih na tlu koristi se pojednostavljena metoda. Površina poda i zidova (u ovom slučaju pod se smatra nastavkom zida) podijeljena je duž tla na trake širine 2 m, paralelne sa spojem vanjskog zida i površine tla.

Brojanje zona počinje uz zid od razine tla, a ako nema zidova uz tlo, onda je zona I podna traka najbliža vanjskom zidu. Sljedeće dvije trake će biti označene brojevima II i III, a ostatak poda će biti zona IV. Štoviše, jedna zona može započeti na zidu i nastaviti na podu.

Pod ili zid koji ne sadrži izolacijske slojeve izrađene od materijala s koeficijentom toplinske vodljivosti manjim od 1,2 W / (m ° C) naziva se neizoliranim. Otpor prijenosu topline takvog poda obično se označava kao R np, m 2 ° C / W. Za svaku zonu neizoliranog poda date su standardne vrijednosti otpora na prijenos topline:

• zona I - RI = 2,1 m 2 ° C / W;
• zona II - RII = 4,3 m 2 ° C / W;
• zona III - RIII \u003d 8,6 m 2 ° C / W;
• zona IV - RIV \u003d 14,2 m 2 ° C / W.

Ako postoje izolacijski slojevi u konstrukciji poda koji se nalazi na tlu, naziva se izoliranim, a njegova otpornost na prijenos topline R jedinica, m 2 ° C / W, određuje se formulom:

R paket \u003d R np + R us1 + R us2 ... + R usn

Gdje je R np - otpor prijenosu topline razmatrane zone neizoliranog poda, m 2 · ° C / W;
R us - otpor prijenosa topline izolacijskog sloja, m 2 · ° C / W;

Za pod na trupcima, otpor prijenosa topline Rl, m 2 · ° C / W, izračunava se po formuli.

Obično se podni toplinski gubici u usporedbi sa sličnim pokazateljima drugih ovojnica zgrade (vanjski zidovi, otvori prozora i vrata) a priori pretpostavljaju beznačajnima i uzimaju se u obzir u proračunima sustava grijanja u pojednostavljenom obliku. Takvi se izračuni temelje na pojednostavljenom sustavu obračunskih i korekcijskih koeficijenata za otpornost na prijenos topline različitih građevinskih materijala.

S obzirom da je teorijska opravdanost i metodologija za proračun toplinskih gubitaka prizemlja razvijena dosta davno (tj. s velikom razlikom u projektiranju), možemo sa sigurnošću govoriti o praktičnoj primjenjivosti ovih empirijskih pristupa u suvremenim uvjetima. Koeficijenti toplinske vodljivosti i prijenosa topline raznih građevinskih materijala, izolacije i podnih obloga dobro su poznati, a druge fizikalne karakteristike nisu potrebne za izračun toplinskih gubitaka kroz pod. Prema svojim toplinskim karakteristikama, podovi se obično dijele na izolirane i neizolirane, strukturno - podove na tlu i trupce.

Proračun gubitka topline kroz neizolirani pod na tlu temelji se na općoj formuli za procjenu gubitka topline kroz ovojnicu zgrade:

gdje P su glavni i dodatni toplinski gubici, W;

ALI je ukupna površina ogradne konstrukcije, m2;

televizor , tn- temperatura unutar prostorije i vanjskog zraka, °C;

β - udio dodatnih toplinskih gubitaka u ukupnom iznosu;

n- faktor korekcije čija je vrijednost određena mjestom ogradne konstrukcije;

Ro– otpornost na prijenos topline, m2 °S/W.

Imajte na umu da je u slučaju homogene jednoslojne podne ploče otpor prijenosa topline Ro obrnuto proporcionalan koeficijentu prijenosa topline neizoliranog podnog materijala na tlu.

Pri proračunu toplinskih gubitaka kroz neizolirani pod koristi se pojednostavljeni pristup u kojem je vrijednost (1+ β) n = 1. Gubitak topline kroz pod obično se provodi zoniranjem područja prijenosa topline. To je zbog prirodne heterogenosti temperaturnih polja tla ispod poda.

Gubitak topline neizoliranog poda određuje se zasebno za svaku dvometarsku zonu, čija numeracija počinje od vanjskog zida zgrade. Ukupno se uzimaju u obzir četiri takve trake širine 2 m, s obzirom da je temperatura tla u svakoj zoni konstantna. Četvrta zona obuhvaća cijelu površinu neizoliranog poda unutar granica prve tri trake. Otpor prijenosa topline prihvaćen je: za 1. zonu R1=2,1; za 2. R2=4,3; za treći i četvrti R3=8,6, R4=14,2 m2*oS/W.

Sl. 1. Zoniranje površine poda na tlu i susjednih udubljenih zidova pri izračunu toplinskih gubitaka

U slučaju udubljenih prostorija s podlogom od tla: površina prve zone uz površinu zida uzima se u obzir dva puta u izračunima. To je sasvim razumljivo, budući da se toplinski gubici poda dodaju gubicima topline u vertikalnim ograđenim konstrukcijama zgrade koja se nalazi uz njega.

Proračun toplinskih gubitaka kroz pod radi se za svaku zonu posebno, a dobiveni rezultati se zbrajaju i koriste za termotehničku opravdanost građevinskog projekta. Proračun temperaturnih zona vanjskih zidova udubljenih prostorija provodi se prema formulama sličnim gore navedenim.

U proračunima gubitka topline kroz izolirani pod (a takvim se smatra ako njegova struktura sadrži slojeve materijala s toplinskom vodljivošću manjom od 1,2 W / (m ° C)) vrijednost otpora prijenosa topline neizoliranog poda na tlu se u svakom slučaju povećava otporom prijenosa topline izolacijskog sloja:

Ru.s = δy.s / λy.s,

gdje δy.s– debljina izolacijskog sloja, m; λu.s- toplinska vodljivost materijala izolacijskog sloja, W / (m ° C).

Toplinski gubici kroz pod koji se nalazi na tlu izračunavaju se po zonama prema. Da biste to učinili, podna površina podijeljena je na trake širine 2 m, paralelne s vanjskim zidovima. Traka najbliža vanjskom zidu označena je kao prva zona, sljedeće dvije trake su druga i treća zona, a ostatak podne površine je četvrta zona.

Prilikom proračuna toplinskih gubitaka podruma, razbijanje na trakaste zone u ovom slučaju se vrši od razine tla duž površine podzemnog dijela zidova i dalje uz pod. Uvjetni otpori prijenosa topline za zone u ovom slučaju se prihvaćaju i izračunavaju na isti način kao i za izolirani pod uz prisutnost izolacijskih slojeva, koji su u ovom slučaju slojevi zidne konstrukcije.

Koeficijent prijenosa topline K, W / (m 2 ∙ ° C) za svaku zonu izoliranog poda na tlu određuje se formulom:

gdje je otpor prijenosa topline izoliranog poda na tlu, m 2 ∙ ° C / W, izračunava se po formuli:

= + Σ , (2.2)

gdje je otpor prijenosa topline neizoliranog poda i-te zone;

δ j je debljina j-tog sloja izolacijske konstrukcije;

λ j je koeficijent toplinske vodljivosti materijala od kojeg se sloj sastoji.

Za sva područja neizoliranog poda postoje podaci o otporu prijenosa topline, koji se uzimaju prema:

2,15 m 2 ∙ ° C / W - za prvu zonu;

4,3 m 2 ∙ ° C / W - za drugu zonu;

8,6 m 2 ∙ ° C / W - za treću zonu;

14,2 m 2 ∙ ° C / W - za četvrtu zonu.

U ovom projektu podovi na tlu imaju 4 sloja. Podna konstrukcija je prikazana na slici 1.2, struktura zida prikazana je na slici 1.1.

Primjer toplinskog proračuna podova smještenih na tlu za ventilacijsku komoru sobe 002:

1. Podjela na zone u ventilacijskoj komori konvencionalno je prikazana na slici 2.3.

Slika 2.3. Podjela na zone ventilacijske komore

Slika pokazuje da druga zona uključuje dio zida i dio poda. Stoga se koeficijent otpora prijenosa topline ove zone izračunava dvaput.

2. Odredimo otpor prijenosa topline izoliranog poda na tlu, m 2 ∙ ° S / W:

2,15 + \u003d 4,04 m 2 ∙ ° C / W,

4,3 + \u003d 7,1 m 2 ∙ ° S / W,

4,3 + \u003d 7,49 m 2 ∙ ° C / W,

8,6 + \u003d 11,79 m 2 ∙ ° C / W,

14,2 + \u003d 17,39 m 2 ∙ ° C / W.

Metodologija za izračun toplinskih gubitaka prostora i postupak za njegovu provedbu (vidi SP 50.13330.2012 Toplinska zaštita zgrada, stavak 5.).

Kuća gubi toplinu kroz ovojnicu zgrade (zidovi, stropovi, prozori, krov, temelji), ventilaciju i kanalizaciju. Glavni toplinski gubici prolaze kroz ovojnicu zgrade - 60–90% svih toplinskih gubitaka.

U svakom slučaju, gubitak topline mora se uzeti u obzir za sve ogradne konstrukcije koje su prisutne u grijanoj prostoriji.

Istodobno, nije potrebno uzeti u obzir gubitke topline koji nastaju kroz unutarnje strukture ako razlika između njihove temperature i temperature u susjednim prostorijama ne prelazi 3 stupnja Celzijusa.

Gubitak topline kroz ovojnice zgrade

Toplinski gubici prostora uglavnom ovise o:
1 Temperaturne razlike u kući i na ulici (što je veća razlika, veći su gubici),
2 Svojstva toplinske zaštite zidova, prozora, vrata, premaza, podova (tzv. ogradne strukture prostorije).

Ogradne strukture općenito nisu homogene strukture. I obično se sastoje od nekoliko slojeva. Primjer: zid od školjke = žbuka + školjka + vanjska obrada. Ovaj dizajn također može uključivati ​​zatvorene zračne praznine (primjer: šupljine unutar cigle ili blokova). Gore navedeni materijali imaju različite toplinske karakteristike jedni od drugih. Glavna takva karakteristika strukturalnog sloja je njegov otpor prijenosa topline R.

Gdje je q količina izgubljene topline po kvadratnom metru ograđene površine (obično se mjeri u W/m2)

ΔT je razlika između temperature unutar izračunate prostorije i temperature vanjskog zraka (temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja °C za klimatsko područje u kojem se izračunata zgrada nalazi).

Uglavnom se mjeri unutarnja temperatura u prostorijama. Stambeni prostori 22 oC. Nestambeni 18 oC. Zone vodenih postupaka 33 °C.

Kada je riječ o višeslojnoj strukturi, otpori slojeva strukture se zbrajaju.

δ - debljina sloja, m;

λ je projektni koeficijent toplinske vodljivosti materijala sloja konstrukcije, uzimajući u obzir radne uvjete ogradnih konstrukcija, W / (m2 °C).

Pa, sada smo shvatili osnovne podatke potrebne za izračun.

Dakle, da bismo izračunali gubitke topline kroz ovojnice zgrade, trebamo:

1. Otpor konstrukcije na prijenos topline (ako je struktura višeslojna, tada Σ R slojeva)

2. Razlika između temperature u izračunatoj prostoriji i na ulici (temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja je °C.). ∆T

3. Kvadratne ograde F (zasebni zidovi, prozori, vrata, strop, pod)

4. Još jedna korisna orijentacija zgrade u odnosu na kardinalne točke.

Formula za izračun gubitka topline ograde izgleda ovako:

Qlimit=(ΔT / Rlimit)* Flimit * n *(1+∑b)

Qlimit - gubitak topline kroz ovojnicu zgrade, W

Rogr - otpornost na prijenos topline, m.sq. ° C / W; (Ako postoji nekoliko slojeva, tada ∑ Rlimit slojeva)

Magla – površina ogradne konstrukcije, m;

n je koeficijent kontakta ovojnice zgrade s vanjskim zrakom.

Gubitak topline svake ogradne konstrukcije razmatra se zasebno. Količina gubitka topline kroz ogradne konstrukcije cijele prostorije bit će zbroj toplinskih gubitaka kroz svaku ogradnu konstrukciju prostorije

Proračun gubitka topline kroz podove

Neizolirani pod u prizemlju

Obično se podni toplinski gubici u usporedbi sa sličnim pokazateljima drugih ovojnica zgrade (vanjski zidovi, otvori prozora i vrata) a priori pretpostavljaju beznačajnima i uzimaju se u obzir u proračunima sustava grijanja u pojednostavljenom obliku. Takvi se izračuni temelje na pojednostavljenom sustavu obračunskih i korekcijskih koeficijenata za otpornost na prijenos topline različitih građevinskih materijala.

S obzirom da je teorijska opravdanost i metodologija za proračun toplinskih gubitaka prizemlja razvijena dosta davno (tj. s velikom razlikom u projektiranju), možemo sa sigurnošću govoriti o praktičnoj primjenjivosti ovih empirijskih pristupa u suvremenim uvjetima. Koeficijenti toplinske vodljivosti i prijenosa topline raznih građevinskih materijala, izolacije i podnih obloga dobro su poznati, a druge fizikalne karakteristike nisu potrebne za izračun toplinskih gubitaka kroz pod. Prema svojim toplinskim karakteristikama, podovi se obično dijele na izolirane i neizolirane, strukturno - podove na tlu i trupce.

Proračun gubitka topline kroz neizolirani pod na tlu temelji se na općoj formuli za procjenu gubitka topline kroz ovojnicu zgrade:

gdje P su glavni i dodatni toplinski gubici, W;

ALI je ukupna površina ogradne konstrukcije, m2;

televizor , tn- temperatura unutar prostorije i vanjskog zraka, °C;

β - udio dodatnih toplinskih gubitaka u ukupnom iznosu;

n- faktor korekcije čija je vrijednost određena mjestom ogradne konstrukcije;

Ro– otpornost na prijenos topline, m2 °S/W.

Imajte na umu da je u slučaju homogene jednoslojne podne ploče otpor prijenosa topline Ro obrnuto proporcionalan koeficijentu prijenosa topline neizoliranog podnog materijala na tlu.

Pri proračunu toplinskih gubitaka kroz neizolirani pod koristi se pojednostavljeni pristup u kojem je vrijednost (1+ β) n = 1. Gubitak topline kroz pod obično se provodi zoniranjem područja prijenosa topline. To je zbog prirodne heterogenosti temperaturnih polja tla ispod poda.

Gubitak topline neizoliranog poda određuje se zasebno za svaku dvometarsku zonu, čija numeracija počinje od vanjskog zida zgrade. Ukupno se uzimaju u obzir četiri takve trake širine 2 m, s obzirom da je temperatura tla u svakoj zoni konstantna. Četvrta zona obuhvaća cijelu površinu neizoliranog poda unutar granica prve tri trake. Otpor prijenosa topline prihvaćen je: za 1. zonu R1=2,1; za 2. R2=4,3; za treći i četvrti R3=8,6, R4=14,2 m2*oS/W.

Sl. 1. Zoniranje površine poda na tlu i susjednih udubljenih zidova pri izračunu toplinskih gubitaka

U slučaju udubljenih prostorija s podlogom od tla: površina prve zone uz površinu zida uzima se u obzir dva puta u izračunima. To je sasvim razumljivo, budući da se toplinski gubici poda dodaju gubicima topline u vertikalnim ograđenim konstrukcijama zgrade koja se nalazi uz njega.

Proračun toplinskih gubitaka kroz pod radi se za svaku zonu posebno, a dobiveni rezultati se zbrajaju i koriste za termotehničku opravdanost građevinskog projekta. Proračun temperaturnih zona vanjskih zidova udubljenih prostorija provodi se prema formulama sličnim gore navedenim.

U proračunima gubitka topline kroz izolirani pod (a takvim se smatra ako njegova struktura sadrži slojeve materijala s toplinskom vodljivošću manjom od 1,2 W / (m ° C)) vrijednost otpora prijenosa topline neizoliranog poda na tlu se u svakom slučaju povećava otporom prijenosa topline izolacijskog sloja:

Ru.s = δy.s / λy.s,

gdje δy.s– debljina izolacijskog sloja, m; λu.s- toplinska vodljivost materijala izolacijskog sloja, W / (m ° C).