Bit toplinskog proračuna prostorija, u određenoj mjeri smještenih u tlu, svodi se na utvrđivanje utjecaja atmosferske "hladnoće" na njihov toplinski režim, točnije, u kojoj mjeri određeno tlo izolira određenu prostoriju od atmosferskih utjecaja. temperaturni učinci. Jer svojstva toplinske izolacije tlo ovisi previše veliki broj faktora, usvojena je takozvana tehnika 4 zone. Temelji se na jednostavnoj pretpostavci da što je sloj tla deblji, to su njegova toplinska izolacijska svojstva veća (utjecaj atmosfere se u većoj mjeri smanjuje). Najkraća udaljenost (vertikalno ili horizontalno) do atmosfere podijeljena je u 4 zone, od kojih 3 imaju širinu (ako je pod na tlu) ili dubinu (ako su zidovi na tlu) od 2 metra, a četvrti ima te karakteristike jednake beskonačnosti. Svakoj od 4 zone dodjeljuju se svoja trajna toplinsko-izolacijska svojstva po principu - što je zona udaljenija (što joj je veći redni broj), utjecaj atmosfere je manji. Izostavljajući formalizirani pristup, možemo izvući jednostavan zaključak da što je određena točka u prostoriji udaljenija od atmosfere (s višestrukošću od 2 m), to su uvjeti (s gledišta utjecaja atmosfere) povoljniji. biti će.
Dakle, brojanje uvjetnih zona počinje duž zida od razine tla, pod uvjetom da postoje zidovi na tlu. Ako nema temeljnih zidova, tada će prva zona biti najbliža podna traka vanjski zid. Zatim su numerirane zone 2 i 3, svaka široka 2 metra. Preostala zona je zona 4.
Važno je uzeti u obzir da zona može započeti na zidu i završiti na podu. U ovom slučaju morate biti posebno oprezni pri izračunima.
Ako pod nije izoliran, tada su vrijednosti otpora prijenosu topline neizoliranog poda po zonama jednake:
zona 1 - R n.p. =2,1 sq.m*S/W
zona 2 - R n.p. =4,3 sq.m*S/W
zona 3 - R n.p. =8,6 sq.m*S/W
zona 4 - R n.p. =14,2 sq.m*S/W
Za izračun otpora prijenosa topline za izolirane podove, možete koristiti sljedeću formulu:
— otpor prijenosa topline svake zone neizoliranog poda, sq.m*S/W;
— debljina izolacije, m;
— koeficijent toplinske vodljivosti izolacije, W/(m*C);
Za izračun gubitka topline kroz pod i strop bit će potrebni sljedeći podaci:
- dimenzija kuće 6 x 6 metara.
- Podovi su obrubljene daske, pero-utor debljine 32 mm, obložene iveralom debljine 0,01 m, izolirane izolacijom od mineralne vune debljine 0,05 m. Ispod kuće je podzemni prostor za skladištenje povrća i konzerviranje. Zimi je prosječna temperatura u podzemlju +8°C.
- Strop - stropovi su izrađeni od drvenih ploča, stropovi su sa tavanske strane izolirani izolacijom od mineralne vune debljine sloja 0,15 metara, paro-hidroizolacijskim slojem. Tavanski prostor neizoliran.
Proračun gubitka topline kroz pod
R ploče =B/K=0,032 m/0,15 W/mK =0,21 m²x°C/W, gdje je B debljina materijala, K je koeficijent toplinske vodljivosti.
R iverica =B/K=0,01m/0,15W/mK=0,07m²x°C/W
R izolacija =B/K=0,05 m/0,039 W/mK=1,28 m²x°C/W
Ukupna vrijednost R poda =0,21+0,07+1,28=1,56 m²x°C/W
S obzirom da je podzemna temperatura zimi konstantno oko +8°C, dT potreban za izračun toplinskih gubitaka je 22-8 = 14 stupnjeva. Sada imamo sve podatke za izračun gubitka topline kroz pod:
Q kat = SxdT/R=36 m²x14 stupnjeva/1,56 m²x°C/W=323,07 Wh (0,32 kWh)
Proračun gubitka topline kroz strop
Površina stropa je jednaka površini poda S strop = 36 m2
Pri izračunu toplinskog otpora stropa ne uzimamo u obzir drvene ploče, jer međusobno nemaju čvrstu vezu i ne djeluju kao toplinski izolator. Zato toplinski otpor strop:
R strop = R izolacija = debljina izolacije 0,15 m/toplinska vodljivost izolacije 0,039 W/mK=3,84 m²x°C/W
Izračunavamo gubitak topline kroz strop:
Strop Q =ShdT/R=36 m²h52 stupnjeva/3,84 m²h°S/W=487,5 Wh (0,49 kWh)
Obično se gubitak topline poda u usporedbi sa sličnim pokazateljima drugih ovojnica zgrade (vanjski zidovi, otvori za prozore i vrata) a priori smatra beznačajnim i uzima se u obzir u proračunima sustava grijanja u pojednostavljenom obliku. Osnova za takve izračune je pojednostavljeni sustav obračuna i korekcijskih koeficijenata za otpor prijenosa topline različitih Građevinski materijal.
S obzirom na to teorijska osnova a metodologija za izračun gubitaka topline iz prizemlja razvijena je dosta davno (tj. s velikom proračunskom rezervom), možemo sa sigurnošću govoriti o praktičnoj primjenjivosti ovih empirijskih pristupa u modernim uvjetima. Toplinska vodljivost i koeficijenti prolaza topline raznih građevinskih materijala, izolacijskih materijala i podne obloge dobro poznati i drugi fizičke karakteristike Nije potrebno izračunati gubitak topline kroz pod. Prema toplinskim svojstvima podovi se obično dijele na izolirane i neizolirane, a po konstrukciji na podove na tlu i na grede.
Izračun gubitka topline kroz neizolirani pod na tlu temelji se na općoj formuli za procjenu gubitka topline kroz ovojnicu zgrade:
Gdje Q– glavni i dodatni toplinski gubici, W;
A– ukupna površina ograđene konstrukcije, m2;
tv , tn– temperatura unutarnjeg i vanjskog zraka, °C;
β - udio dodatnih toplinskih gubitaka u ukupnim;
n– faktor korekcije, čija je vrijednost određena položajem ogradne konstrukcije;
Ro– otpor prolazu topline, m2 °C/W.
Imajte na umu da je u slučaju homogene jednoslojne podne obloge otpor prijenosa topline Ro obrnuto proporcionalan koeficijentu prijenosa topline neizoliranog poda na tlu.
Pri proračunu gubitka topline 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 stropa.
Gubitak topline s neizoliranog poda određuje se zasebno za svaku dvometarsku zonu, čije numeriranje počinje od vanjskog zida zgrade. Obično se uzimaju u obzir ukupno četiri takve trake širine 2 m, s obzirom da je temperatura tla u svakoj zoni konstantna. Četvrta zona uključuje cijelu površinu neizoliranog poda unutar granica prve tri trake. Pretpostavlja se otpor prijelaza topline: za 1. zonu R1=2,1; za 2. R2=4,3; redom za treći i četvrti R3=8,6, R4=14,2 m2*oS/W.
Sl. 1. Zoniranje podne površine na tlo i susjedne udubljene zidove pri proračunu gubitka topline
Kod udubljenih prostorija sa temelj tla kat: površina prve zone uz površinu zida uzima se u obzir dva puta u izračunima. To je sasvim razumljivo, budući da se gubitak topline poda zbraja s gubitkom topline u susjednim okomitim ogradnim konstrukcijama zgrade.
Proračun toplinskih gubitaka kroz pod provodi se za svaku zonu posebno, a dobiveni rezultati se sumiraju i koriste za toplinskotehničku opravdanost projekta zgrade. Izračun za temperaturne zone vanjskih zidova ugradbenih prostorija provodi se pomoću formula sličnih gore navedenim.
U izračunima gubitaka topline kroz izolirani pod (a takvim se smatra ako njegov dizajn sadrži slojeve materijala s toplinskom vodljivošću manjom od 1,2 W/(m °C)), vrijednost otpora prijenosu topline ne- izolirani pod na tlu povećava se u svakom slučaju za otpor prijenosa topline izolacijskog sloja:
Ru.s = δu.s / λu.s,
Gdje δu.s– debljina izolacijskog sloja, m; λu.s– toplinska vodljivost materijala izolacijskog sloja, W/(m °C).
Prijenos topline kroz ograđeni prostor kuće je složen proces. Kako bi se ove poteškoće uzele u obzir što je više moguće, mjerenja prostorija pri proračunu gubitka topline provode se prema određenim pravilima, koja predviđaju uvjetno povećanje ili smanjenje površine. U nastavku su navedene glavne odredbe ovih pravila.
Pravila za mjerenje površina zatvorenih konstrukcija: a - dio zgrade s potkrovljem; b - dio zgrade s kombiniranim pokrovom; c - plan građevine; 1 - kat iznad podruma; 2 - pod na gredama; 3 - pod 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 katovima osim na dnu: od razine gotovog poda do poda sljedeći kat. Na potkrovlje vrh vanjskog zida poklapa se s vrhom pokrova ili tavanska etaža. Na donjem katu, ovisno o izvedbi poda: a) s unutarnje površine poda uz tlo; b) od pripremne površine za međuspratnu konstrukciju na gredama; c) s donjeg ruba stropa iznad negrijanog podzemlja ili podruma.
Pri određivanju toplinskih gubitaka kroz unutarnji zidovi njihove se površine mjere duž unutarnjeg perimetra. Gubici topline kroz unutarnje ograde prostorija mogu se zanemariti ako je razlika u temperaturama zraka u tim prostorijama 3 °C ili manje.
Raščlamba podne površine (a) i udubljenih dijelova vanjskih zidova (b) u projektirane zone I-IV.
Prijenos topline iz prostorije kroz strukturu poda ili zida i debljinu tla s kojim dolaze u dodir podložan je složenim zakonitostima. Za izračun otpora prijenosa topline konstrukcija smještenih na tlu koristi se pojednostavljena metoda. Površina poda i zidova (gdje se pod smatra nastavkom zida) dijeli se po tlu na trake širine 2 m, paralelne sa spojem vanjskog zida i površine tla.
Brojanje zona počinje uz zid od kote tla, a ako nema zidova uz tlo, I zona je podna traka najbliža vanjskom zidu. Sljedeće dvije trake bit će označene brojevima II i III, a ostatak kata bit će zona IV. Štoviše, jedna zona može započeti na zidu i nastaviti na podu.
Pod ili zid koji ne sadrži izolacijske slojeve od materijala s koeficijentom toplinske vodljivosti manjim od 1,2 W/(m °C) nazivamo neizoliranim. Otpor prijelaza topline takvog poda obično se označava s R np, m 2 °C/W. Za svaku zonu neizoliranog poda postoje standardne vrijednosti otpor prijenosu topline:
- zona I - RI = 2,1 m 2 °C/W;
- zona II - RII = 4,3 m 2 °C/W;
- zona III - RIII = 8,6 m 2 °C/W;
- zona IV - RIV = 14,2 m 2 °C/W.
Ako konstrukcija poda koji se nalazi na tlu ima izolacijske slojeve, naziva se izoliranim, a njegov otpor prijenosu topline R jedinica, m 2 °C/W, određuje se formulom:
R gore = 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 prijelaza topline izolacijskog sloja, m 2 °C/W;
Za pod na gredama, otpor prolazu topline Rl, m 2 °C/W, izračunava se pomoću formule.
Gubitak topline kroz pod koji se nalazi na tlu izračunava se po zonama prema. Da biste to učinili, podna površina je podijeljena na trake širine 2 m, paralelne s vanjskim zidovima. Traka najbliža vanjskom zidu označava se kao prva zona, sljedeće dvije trake su druga i treća zona, a ostatak podne površine je četvrta zona.
Pri proračunu toplinskih gubitaka podrumima u ovom slučaju podjela na trake-zone se vrši od razine tla duž površine podzemnog dijela zidova i dalje duž poda. Uvjetni otpori prolazu topline za zone u ovom slučaju prihvaćaju se i izračunavaju na isti način kao i za izolirani pod uz prisutnost izolacijskih slojeva, koji su u ovom slučaju slojevi zidne konstrukcije.
Koeficijent prolaza topline K, W/(m 2 ∙°C) za svaku zonu izoliranog poda na tlu određuje se formulom:
gdje je otpor prijenosu topline izoliranog poda na tlu, m 2 ∙°C/W, izračunat po formuli:
= + Σ , (2.2)
gdje je otpor prijenosu topline neizoliranog poda i-te zone;
δ j – debljina j-tog sloja izolacijske konstrukcije;
λ j je koeficijent toplinske vodljivosti materijala od kojeg se sloj sastoji.
Za sva područja neizoliranih podova postoje podaci o otporu prijenosu topline koji se prihvaća prema:
2,15 m 2 ∙°S/W – za prvu zonu;
4,3 m 2 ∙°S/W – za drugu zonu;
8,6 m 2 ∙°S/W – za treću zonu;
14,2 m 2 ∙°S/W – za četvrtu zonu.
U ovom projektu, podovi na tlu imaju 4 sloja. Podna konstrukcija prikazana je na slici 1.2, zidna konstrukcija prikazana je na slici 1.1.
Primjer toplinskotehničkog proračuna podova smještenih na tlu za ventilacijsku komoru prostorije 002:
1. Podjela na zone u ventilacijskoj komori konvencionalno je prikazana na slici 2.3.
Slika 2.3. Podjela ventilacijske komore na zone
Na slici je vidljivo da druga zona uključuje dio zida i dio poda. Stoga se koeficijent otpora prijenosu topline ove zone izračunava dva puta.
2. Odredimo otpor prolazu topline izoliranog poda na tlu, m 2 ∙°C/W:
2,15 + 
= 4,04 m 2 ∙°S/W,
4,3 + = 7,1 m 2 ∙°S/W,
4,3 + 
= 7,49 m 2 ∙°S/W,
8,6 + = 11,79 m 2 ∙°S/W,
14,2 + = 17,39 m 2 ∙°C/W.
