Posilňovne, sauny, biliardové miestnosti sa často nachádzajú v suteréne, nehovoriac o tom hygienické normy mnohé krajiny dovoľujú umiestniť aj spálne do pivníc. V tejto súvislosti vyvstáva otázka tepelných strát cez pivnice.
Podlahy v suteréne sú v podmienkach, kde kolísanie priemernej teploty je veľmi malé a pohybuje sa od 11 do 9°C. Tepelné straty podlahou, aj keď nie veľmi veľké, sú teda počas celého roka konštantné. Podľa počítačovej analýzy sú tepelné straty neizolovanou betónovou podlahou 1,2 W/m 2 .
K tepelným stratám dochádza pozdĺž línií napätia v pôde do hĺbky 10 až 20 m od povrchu zeme alebo od päty budovy. Montážou polystyrénovej izolácie s hrúbkou cca 25 mm je možné znížiť tepelné straty približne o 5 %, čo nie je viac ako 1 % z celkových tepelných strát budovy.
Zariadenie rovnakej izolácie strechy umožňuje znížiť tepelné straty v zimný čas o 20 % alebo zlepšiť celkovú tepelnú účinnosť budovy o 11 %. V záujme úspory energie je teda izolácia strechy oveľa efektívnejšia ako izolácia podlahy suterénu.
Túto polohu potvrdzuje aj analýza mikroklímy vo vnútri budovy letný čas. V prípade, že dno základové steny budova nie je izolovaná, privádzaný vzduch ohrieva miestnosť, ale tepelná zotrvačnosť pôdy začína ovplyvňovať tepelné straty a vytvára stabilnú teplotný režim; zároveň sa zvyšujú tepelné straty a teplota vo vnútri pivnice klesá.
Voľná výmena tepla cez konštrukcie tak prispieva k udržaniu letných teplôt vzduchu v priestoroch na komfortnej úrovni. Tepelná izolácia pod podlahou výrazne porušuje podmienky výmeny tepla medzi betónovou podlahou a zemou.
Montáž podlahovej (vnútornej) tepelnej izolácie z energetického hľadiska vedie k neproduktívnym nákladom, zároveň je však potrebné počítať s kondenzáciou vlhkosti na studených povrchoch a navyše s nutnosťou vytvárať komfortné podmienky pre osobu.
Na zmiernenie pocitu chladu môžete použiť tepelnú izoláciu umiestnením pod podlahu, čím sa teplota podlahy priblíži teplote vzduchu v miestnosti a podlaha sa izoluje od podkladovej vrstvy zeme, ktorá má pomerne nízka teplota. Aj keď takáto tepelná izolácia môže zvýšiť teplotu podlahy, v tomto prípade teplota zvyčajne nepresiahne 23 °C, čo je o 14 °C menej ako teplota ľudského tela.
Preto, aby ste znížili pocit chladu z podlahy a poskytli čo najpohodlnejšie podmienky, je najlepšie použiť koberec alebo usporiadať drevená podlaha na betónovom základe.
Posledným aspektom, ktorý treba v tejto energetickej analýze zvážiť, sa týka tepelných strát na styku podlahy so stenou, ktorá nie je chránená zásypom. Takýto uzol sa nachádza v budovách stojacich na svahu.
Ako ukazuje analýza tepelných strát, v zime sú v tejto zóne možné značné tepelné straty. Preto sa na zníženie vplyvu poveternostných podmienok odporúča izolovať základ pozdĺž vonkajšieho povrchu.
Prenos tepla cez ploty domu je zložitý proces. Aby sa tieto ťažkosti čo najviac zohľadnili, meranie priestorov pri výpočte tepelných strát sa vykonáva podľa určitých pravidiel, ktoré zabezpečujú podmienené zvýšenie alebo zníženie plochy. Nižšie sú uvedené hlavné ustanovenia týchto pravidiel.
Pravidlá pre meranie plôch obvodových konštrukcií: a - časť budovy s podkrovím; b - časť budovy s kombinovaným náterom; c - stavebný plán; 1 - podlažie nad suterénom; 2 - podlaha na guľatinách; 3 - poschodie na prízemí;
Plocha okien, dverí a iných otvorov sa meria podľa najmenšieho stavebného otvoru.
Plocha stropu (pt) a podlahy (pl) (okrem podlahy na zemi) sa meria medzi osami vnútorných stien a vnútorným povrchom vonkajšej steny.
Rozmery vonkajších stien sa berú vodorovne pozdĺž vonkajšieho obvodu medzi osami vnútorných stien a vonkajším rohom steny a na výšku - na všetkých podlažiach okrem spodného: od úrovne dokončenej podlahy po podlahu ďalšieho poschodia. Na posledné poschodie vrch vonkajšej steny sa zhoduje s vrchom obkladu, príp podkrovie. Na spodnom podlaží v závislosti od konštrukcie podlahy: a) z vnútorného povrchu podlahy na zemi; b) z prípravnej plochy pre podlahovú konštrukciu na polenách; c) od spodnej hrany stropu cez nevykurované podzemie alebo suterén.
Pri určovaní tepelných strát cez vnútorné steny ich plochy sa merajú pozdĺž vnútorného obvodu. Tepelné straty cez vnútorné oplotenie priestorov možno ignorovať, ak je rozdiel teplôt vzduchu v týchto priestoroch 3 °C alebo menej.
Členenie povrchu podlahy (a) a zapustených častí vonkajších stien (b) do konštrukčných zón I-IV
Prestup tepla z miestnosti cez konštrukciu podlahy či steny a hrúbku zeminy, s ktorou prichádzajú do kontaktu, podlieha zložitým zákonitostiam. Na výpočet odolnosti proti prenosu tepla štruktúr umiestnených na zemi sa používa zjednodušená metóda. Povrch podlahy a stien (v tomto prípade je podlaha považovaná za pokračovanie steny) je rozdelená pozdĺž terénu na pásy široké 2 m, rovnobežné s križovatkou vonkajšej steny a povrchu terénu.
Počítanie zón začína pozdĺž steny od úrovne zeme, a ak nie sú žiadne steny pozdĺž zeme, potom zóna I je podlahový pás najbližšie k vonkajšia stena. Ďalšie dva pásy budú očíslované II a III a zvyšok poschodia bude zóna IV. Jedna zóna môže navyše začať na stene a pokračovať na podlahe.
Podlaha alebo stena, ktorá neobsahuje izolačné vrstvy vyrobené z materiálov so súčiniteľom tepelnej vodivosti menším ako 1,2 W / (m ° C), sa nazýva neizolovaná. Odolnosť proti prenosu tepla takejto podlahy sa zvyčajne označuje ako R np, m 2 ° C / W. Pre každú zónu neizolovanej podlahy, štandardné hodnoty odpor prestupu tepla:
- zóna I - RI = 2,1 m 2 ° C / W;
- zóna II - RII = 4,3 m 2 ° C / W;
- zóna III - RIII \u003d 8,6 m 2 ° C / W;
- zóna IV - RIV \u003d 14,2 m 2 ° C / W.
Ak sú v podlahovej konštrukcii umiestnené na zemi izolačné vrstvy, nazýva sa izolovaná a jej odolnosť proti prenosu tepla R jednotka, m 2 ° C / W, je určená vzorcom:
R pack \u003d R np + R us1 + R us2 ... + R usn
Kde R np - odolnosť proti prestupu tepla uvažovanej zóny neizolovanej podlahy, m 2 · ° С / W;
Rus - tepelný odpor izolačnej vrstvy, m 2 · ° C / W;
Pre podlahu na guľatine sa odpor prenosu tepla Rl, m 2 · ° С / W, vypočíta podľa vzorca.
Napriek tomu, že tepelné straty cez podlahu väčšiny jednoposchodových priemyselných, administratívnych a obytných budov zriedka presahujú 15% celkových tepelných strát a niekedy nedosahujú 5% s nárastom počtu podlaží, význam správne rozhodnutieúlohy...
Definícia tepelných strát zo vzduchu prvého poschodia alebo suterénu do zeme nestráca svoj význam.
Tento článok popisuje dve možnosti riešenia problému uvedeného v nadpise. Závery sú na konci článku.
Vzhľadom na tepelné straty treba vždy rozlišovať medzi pojmami „budova“ a „miestnosť“.
Pri vykonávaní výpočtu pre celý objekt je cieľom nájsť výkon zdroja a celého systému zásobovania teplom.
Pri výpočte tepelných strát každého samostatná izba budov, problém určenia výkonu a počtu tepelných zariadení (batérie, konvektory a pod.) potrebných na inštaláciu v každom konkrétnu miestnosť na udržanie požadovanej teploty vnútorného vzduchu.
Vzduch v budove sa ohrieva prijímaním tepelnej energie zo Slnka, vonkajších zdrojov zásobovania teplom cez vykurovací systém a z rôznych interné zdroje- od ľudí, zvierat, kancelárskej techniky, domáce prístroje, osvetľovacie lampy, systémy teplej vody.
Vzduch vo vnútri priestorov sa ochladzuje v dôsledku straty tepelnej energie cez obvodové konštrukcie budovy, ktoré sa vyznačujú tepelnými odpormi meranými v m 2 ° C / W:
R = Σ (δ i /λ i )
δ i- hrúbka vrstvy materiálu plášťa budovy v metroch;
λ i- súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu vo W / (m ° C).
Chráňte dom pred vonkajšie prostredie strop (podlaha) horného poschodia, vonkajšie steny, okná, dvere, brány a podlaha spodného poschodia (prípadne suterén).
Vonkajšie prostredie je vonkajší vzduch a pôdy.
Výpočet tepelných strát budovou sa vykonáva pri predpokladanej vonkajšej teplote za najchladnejšie päťdňové obdobie v roku v oblasti, kde je zariadenie postavené (resp. bude postavené)!
Ale, samozrejme, nikto vám nezakazuje robiť kalkuláciu na iné ročné obdobie.
Výpočet vexceltepelné straty cez podlahu a steny susediace so zemou podľa všeobecne uznávanej zónovej metódy od V.D. Machinský.
Teplota pôdy pod objektom závisí predovšetkým od tepelnej vodivosti a tepelnej kapacity samotnej pôdy a od teploty okolitého vzduchu v území počas roka. Vzhľadom k tomu, vonkajšia teplota sa výrazne líši v rôznych klimatickými zónami, potom má pôda rôzne teploty v rôzne obdobia rokov v rôznych hĺbkach v rôznych oblastiach.
Pre zjednodušenie riešenia náročná úloha na určenie tepelných strát cez podlahu a steny suterénu do zeme sa už viac ako 80 rokov úspešne používa metóda rozdelenia plochy obvodových konštrukcií do 4 zón.
Každá zo štyroch zón má svoj vlastný pevný odpor prestupu tepla v m 2 °C / W:
R 1 \u003d 2,1 R 2 \u003d 4,3 R 3 \u003d 8,6 R 4 \u003d 14,2
Zóna 1 je pás na podlahe (pri absencii prenikania zeminy pod budovu) široký 2 metre, meraný od vnútorného povrchu vonkajších stien po celom obvode alebo (v prípade podkladu alebo suterénu) pás rovnakú šírku, meranú po vnútorných povrchoch vonkajších stien od okrajov pôdy.
Zóny 2 a 3 sú tiež široké 2 metre a sú umiestnené za zónou 1 bližšie k stredu budovy.
Zóna 4 zaberá celú zostávajúcu centrálnu oblasť.
Na obrázku nižšie je zóna 1 umiestnená úplne na stenách suterénu, zóna 2 je čiastočne na stenách a čiastočne na podlahe, zóny 3 a 4 sú úplne na podlahe suterénu.
Ak je budova úzka, zóny 4 a 3 (a niekedy aj 2) jednoducho nemusia byť.
Námestie rod zóna 1 v rohoch sa pri výpočte počíta dvakrát!
Ak je celá zóna 1 umiestnená na zvislé steny, potom sa plocha považuje v skutočnosti bez akýchkoľvek prísad.
Ak je časť zóny 1 na stenách a časť na podlahe, potom sa dvakrát počítajú iba rohové časti podlahy.
Ak je celá zóna 1 umiestnená na podlahe, potom by sa vypočítaná plocha mala pri výpočte zväčšiť o 2 × 2x4 = 16 m 2 (pre obdĺžnikový dom v pôdoryse, t.j. so štyrmi rohmi).
Ak nedôjde k prehĺbeniu konštrukcie do zeme, znamená to H =0.
Nižšie je snímka obrazovky výpočtového programu v Excel tepelné straty cez podlahu a zapustené steny pre obdĺžnikové budovy.
Zónové oblasti F 1 , F 2 , F 3 , F 4 vypočítané podľa pravidiel bežnej geometrie. Úloha je ťažkopádna a často si vyžaduje skicovanie. Program výrazne uľahčuje riešenie tohto problému.
Celková tepelná strata do okolitej pôdy je určená vzorcom v kW:
Q Σ =((F 1 + F1 r )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(tvr -t nr)/1000
Používateľovi stačí vyplniť prvých 5 riadkov v tabuľke Excel hodnotami a prečítať si výsledok nižšie.
Na určenie tepelných strát do zeme priestorov zóny bude potrebné vypočítať ručne. a potom nahradiť vo vyššie uvedenom vzorci.
Nasledujúca snímka obrazovky zobrazuje ako príklad výpočet tepelných strát cez podlahu a zapustené steny v Exceli. pre pravú dolnú (podľa obrázku) pivničnú miestnosť.
Súčet tepelných strát do zeme každou miestnosťou sa rovná celkovým tepelným stratám do zeme celej budovy!
Na obrázku nižšie sú znázornené zjednodušené obvody štandardné prevedenia podlahy a steny.
Podlaha a steny sa považujú za neizolované, ak sú koeficienty tepelnej vodivosti materiálov ( λ i), z ktorých sa skladajú, je viac ako 1,2 W / (m ° C).
Ak sú podlaha a / alebo steny izolované, to znamená, že obsahujú vrstvy s λ <1,2 W / (m ° C), potom sa odpor vypočíta pre každú zónu samostatne podľa vzorca:
Rizoláciai = Rnezateplenéi + Σ (δ j /λ j )
Tu δ j- hrúbka izolačnej vrstvy v metroch.
Pre podlahy na guľatiny sa odpor prestupu tepla vypočítava aj pre každú zónu, ale pomocou iného vzorca:
Rna denníkochi =1,18*(Rnezateplenéi + Σ (δ j /λ j ) )
Výpočet tepelných strát vPANI excelcez podlahu a steny susediace so zemou podľa metódy profesora A.G. Sotnikov.
Veľmi zaujímavá technika pre budovy uložené v zemi je popísaná v článku „Termofyzikálny výpočet tepelných strát v podzemnej časti budov“. Článok vyšiel v roku 2010 v 8. čísle časopisu ABOK pod hlavičkou „Diskusný klub“.
Tí, ktorí chcú pochopiť význam toho, čo je napísané nižšie, by si mali najprv preštudovať vyššie uvedené.
A.G. Sotnikov, opierajúci sa najmä o poznatky a skúsenosti iných predchodcov vedcov, je jedným z mála, ktorý sa už takmer 100 rokov snaží posunúť tému, ktorá trápi mnohých tepelných inžinierov. Veľmi ma zaujal jeho prístup z pohľadu základnej tepelnej techniky. Ale ťažkosti so správnym hodnotením teploty pôdy a jej tepelnej vodivosti pri absencii vhodnej prieskumnej práce trochu posúvajú metodiku A.G. Sotnikov do teoretickej roviny, vzďaľujúci sa od praktických výpočtov. Aj keď sa zároveň naďalej spoliehať na zonálnu metódu V.D. Machinský, každý len slepo verí výsledkom a po pochopení všeobecného fyzikálneho významu ich výskytu si nemôže byť s určitosťou istý získanými číselnými hodnotami.
Aký význam má metodológia profesora A.G. Sotnikov? Navrhuje predpokladať, že všetky tepelné straty cez podlahu zakopanej budovy „ide“ do hlbín planéty a všetky tepelné straty cez steny v kontakte so zemou sa nakoniec prenesú na povrch a „rozpustia“ sa v okolitom vzduchu. .
Zdá sa, že je to čiastočne pravda (bez matematického zdôvodnenia), ak dôjde k dostatočnému prehĺbeniu podlahy spodného poschodia, ale pri prehĺbení menšom ako 1,5 ... 2,0 metra existujú pochybnosti o správnosti postulátov ...
Napriek všetkej kritike v predchádzajúcich odsekoch ide o vývoj algoritmu profesora A.G. Sotniková sa zdá byť veľmi perspektívna.
Vypočítajme v Exceli tepelné straty cez podlahu a steny do zeme pre rovnakú budovu ako v predchádzajúcom príklade.
Do bloku počiatočných údajov zapíšeme rozmery suterénu budovy a predpokladané teploty vzduchu.
Ďalej musíte vyplniť charakteristiky pôdy. Ako príklad si zoberme piesočnatú pôdu a do počiatočných údajov zadáme jej súčiniteľ tepelnej vodivosti a teplotu v hĺbke 2,5 metra v januári. Teplotu a tepelnú vodivosť pôdy pre vašu oblasť nájdete na internete.
Steny a podlaha budú zo železobetónu ( A = 1,7 W/(m °C)) hrúbka 300 mm ( δ =0,3 m) s tepelným odporom R = δ / A = 0,176 m 2 ° C / W.
A nakoniec k počiatočným údajom pridáme hodnoty súčiniteľov prestupu tepla na vnútorných povrchoch podlahy a stien a na vonkajšom povrchu pôdy v kontakte s vonkajším vzduchom.
Program vykoná výpočet v Exceli pomocou nižšie uvedených vzorcov.
Podlahová plocha:
F pl \u003dB*A
Plocha steny:
F st \u003d 2 *h *(B + A )
Podmienená hrúbka vrstvy pôdy za stenami:
δ konv. = f(h / H )
Tepelný odpor pôdy pod podlahou:
R 17 =(1/(4*λ gr )*(π / Fpl ) 0,5
Tepelné straty cez podlahu:
Qpl = Fpl *(tv — tgr )/(R 17 + Rpl +1/α in)
Tepelný odpor pôdy za stenami:
R 27 = δ konv. /λ gr
Tepelné straty cez steny:
Qsv = Fsv *(tv — tn )/(1/α n +R 27 + Rsv +1/α in)
Všeobecné straty tepla do zeme:
Q Σ = Qpl + Qsv
Poznámky a závery.
Tepelné straty budovy cez podlahu a steny do zeme, získané dvomi rôznymi metódami, sa výrazne líšia. Podľa algoritmu A.G. Sotnikovova hodnota Q Σ =16,146 kW, čo je takmer 5-krát viac ako hodnota podľa všeobecne akceptovaného "zonálneho" algoritmu - Q Σ =3,353 kW!
Faktom je, že znížený tepelný odpor pôdy medzi pochovanými stenami a vonkajším vzduchom R 27 =0,122 m 2 °C / W je jasne malá a sotva pravdivá. A to znamená, že podmienená hrúbka pôdy δ konv. nie je správne definované!
Navyše „holý“ železobetón stien, ktorý som si vybral v príklade, je pre našu dobu tiež úplne nereálna možnosť.
Pozorný čitateľ článku A.G. Sotnikova nájde množstvo chýb, skôr ako tie od autora, ale tie, ktoré vznikli pri písaní. Potom sa vo vzorci (3) objaví faktor 2 λ , potom zmizne neskôr. V príklade pri výpočte R 17 žiadne znamienko delenia za jednotkou. V tom istom príklade je pri výpočte tepelných strát cez steny podzemnej časti budovy z nejakého dôvodu plocha vo vzorci delená 2, ale potom sa pri zaznamenávaní hodnôt nedelí... Aký druh neizolovaných stien a podlahy sú tieto v príklade s Rsv = Rpl =2 m 2 ° C / W? V tomto prípade musí byť ich hrúbka minimálne 2,4 m! A ak sú steny a podlaha izolované, zdá sa, že je nesprávne porovnávať tieto tepelné straty s možnosťou výpočtu pre zóny pre neizolovanú podlahu.
R 27 = δ konv. /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/К(hriech((h / H )*(π/2)))
Pokiaľ ide o otázku týkajúcu sa prítomnosti faktora 2 palce λ gr už bolo povedané vyššie.
Úplné eliptické integrály som rozdelil medzi sebou. V dôsledku toho sa ukázalo, že graf v článku zobrazuje funkciu pre λ gr = 1:
δ konv. = (½) *TO(cos((h / H )*(π/2)))/К(hriech((h / H )*(π/2)))
Ale matematicky by to malo byť:
δ konv. = 2 *TO(cos((h / H )*(π/2)))/К(hriech((h / H )*(π/2)))
alebo, ak je faktor 2 λ gr nepotrebné:
δ konv. = 1 *TO(cos((h / H )*(π/2)))/К(hriech((h / H )*(π/2)))
To znamená, že harmonogram pre urč δ konv. dáva chybné podhodnotené hodnoty 2 alebo 4 krát ...
Ukazuje sa, že kým všetci nemajú nič iné na práci, ako pokračovať v „počítaní“ alebo „určovaní“ tepelných strát cez podlahu a steny do zeme po zónach? Za 80 rokov nebola vynájdená žiadna iná hodnotná metóda. Alebo vymyslené, ale nedotiahnuté?!
Vyzývam čitateľov blogu, aby otestovali obe možnosti výpočtu v reálnych projektoch a výsledky prezentovali v komentároch na porovnanie a analýzu.
Všetko, čo je povedané v poslednej časti tohto článku, je výlučne názor autora a netvrdí, že je to konečná pravda. Budem rád, ak si v komentároch vypočujem názor odborníkov na túto tému. Chcel by som pochopiť až do konca algoritmus A.G. Sotnikov, pretože má skutočne prísnejšie termofyzikálne opodstatnenie ako všeobecne akceptovaná metóda.
opýtať sa rešpektujúc práce autora stiahnuť súbor s výpočtovými programami po prihlásení na odber oznamov k článku!
P.S. (25.02.2016)
Takmer rok po napísaní článku sa nám podarilo vysporiadať sa s nastolenými otázkami o niečo vyššie.
Jednak program na výpočet tepelných strát v Exceli podľa metódy A.G. Sotniková si myslí, že všetko je správne - presne podľa vzorcov A.I. Pehovich!
Po druhé, vzorec (3) z článku A.G. Sotnikova by nemala vyzerať takto:
R 27 = δ konv. /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/К(hriech((h / H )*(π/2)))
V článku A.G. Sotnikova nie je správny záznam! Potom sa však zostaví graf a príklad sa vypočíta podľa správnych vzorcov!!!
Tak by to malo byť podľa A.I. Pekhovich (s. 110, dodatočná úloha k položke 27):
R 27 = δ konv. /λ gr\u003d 1 / (2 * λ gr ) * K (cos((h / H )*(π/2)))/К(hriech((h / H )*(π/2)))
δ konv. =R27 *λ gr =(½)*K(cos((h / H )*(π/2)))/К(hriech((h / H )*(π/2)))
Podľa SNiP 41-01-2003 sú podlahy podlahy budovy, ktoré sa nachádzajú na zemi a guľatiny, vymedzené do štyroch pásov širokých 2 m rovnobežných s vonkajšími stenami (obr. 2.1). Pri výpočte tepelných strát cez podlahy umiestnené na zemi alebo guľatiny sa povrch podlahových častí v blízkosti rohu vonkajších stien ( v zóne I ) sa do výpočtu zadáva dvakrát (štvorec 2x2 m).
Odpor prestupu tepla by sa mal určiť:
a) pre neizolované podlahy na zemi a steny umiestnené pod úrovňou terénu, s tepelnou vodivosťou l ³ 1,2 W / (m × ° C) v zónach širokých 2 m, rovnobežne s vonkajšími stenami, pričom R n.p. . , (m 2 × ° С) / W, rovná sa:
2.1 - pre zónu I;
4.3 - pre zónu II;
8,6 - pre zónu III;
14.2 - pre zónu IV (pre zostávajúcu podlahovú plochu);
b) pre izolované podlahy na zemi a steny umiestnené pod úrovňou terénu, s tepelnou vodivosťou l c.s.< 1,2 Вт/(м×°С) утепляющего слоя толщиной d у.с. , м, принимая R c.p. , (m 2 × ° С) / W, podľa vzorca
c) tepelný odpor prestupu tepla jednotlivých zón podláh na guľatine R l, (m 2 × ° C) / W, určené podľa vzorcov:
I zóna - 
;
zóna II - 
;
zóna III - 
;
IV zóna - 
,
kde , , , sú hodnoty tepelného odporu proti prestupu tepla jednotlivých zón neizolovaných podláh, (m 2 × ° С) / W, v tomto poradí, číselne rovné 2,1; 4,3; 8,6; 14,2; - súčet hodnôt tepelného odporu proti prenosu tepla izolačnej vrstvy podláh na polenách, (m 2 × ° С) / W.
Hodnota sa vypočíta podľa výrazu:
, (2.4)
tu je tepelný odpor uzavretých vzduchových priestorov
(Tabuľka 2.1); δ d - hrúbka vrstvy dosiek, m; λ d - tepelná vodivosť dreveného materiálu, W / (m ° C).
Tepelné straty podlahou umiestnenou na zemi, W:
, (2.5)
kde , , , sú plochy pásiem I, II, III, IV, v tomto poradí, m 2 .
Tepelné straty cez podlahu, umiestnenú na guľatine, W:
, (2.6)
Príklad 2.2.
Počiatočné údaje:
- prvé poschodie;
- vonkajšie steny - dve;
– konštrukcia podlahy: betónové podlahy pokryté linoleom;
– návrhová teplota vnútorného vzduchu °С;
Poradie výpočtu.
Ryža. 2.2. Fragment plánu a umiestnenie podlahových zón v obývacej izbe č.1
(k príkladom 2.2 a 2.3)
2. V obývačke č.1 je umiestnená len 1. a časť 2. zóny.
I-tá zóna: 2,0´5,0 m a 2,0´3,0 m;
II zóna: 1,0´3,0 m.
3. Plochy každej zóny sa rovnajú:
4. Odolnosť voči prestupu tepla každej zóny určíme podľa vzorca (2.2):
(m 2 × ° C) / W,
(m 2 × ° C) / W.
5. Podľa vzorca (2.5) určíme tepelné straty podlahou umiestnenou na zemi:
Príklad 2.3.
Počiatočné údaje:
– konštrukcia podlahy: drevené podlahy na zruboch;
- vonkajšie steny - dve (obr. 2.2);
- prvé poschodie;
– oblasť výstavby – Lipeck;
– návrhová teplota vnútorného vzduchu °С; °C.
Poradie výpočtu.
1. Nakreslíme plán prvého poschodia v mierke s uvedením hlavných rozmerov a rozdelíme podlahu na štyri zóny - pásy široké 2 m rovnobežne s vonkajšími stenami.
2. V obývačke č.1 je umiestnená len 1. a časť 2. zóny.
Určujeme rozmery každého pásma pásma:
Zvyčajne sa tepelné straty podlahy v porovnaní s podobnými ukazovateľmi iných obvodových plášťov budov (vonkajšie steny, okenné a dverné otvory) a priori považujú za nevýznamné a pri výpočtoch vykurovacích systémov sa berú do úvahy v zjednodušenej forme. Takéto výpočty sú založené na zjednodušenom systéme účtovania a korekčných koeficientov odolnosti voči prestupu tepla rôznych stavebných materiálov.
Vzhľadom na to, že teoretické zdôvodnenie a metodika výpočtu tepelných strát prízemia bola vypracovaná pomerne dávno (t. j. s veľkou návrhovou rezervou), môžeme pokojne hovoriť o praktickej využiteľnosti týchto empirických prístupov v moderných podmienkach. Koeficienty tepelnej vodivosti a prestupu tepla rôznych stavebných materiálov, izolácií a podlahových krytín sú dobre známe a na výpočet tepelných strát podlahou nie sú potrebné iné fyzikálne charakteristiky. Podľa tepelných charakteristík sa podlahy zvyčajne delia na izolované a neizolované, štrukturálne - podlahy na zemi a guľatiny.
Výpočet tepelných strát cez neizolovanú podlahu na zemi je založený na všeobecnom vzorci pre odhad tepelných strát cez plášť budovy:
kde Q sú hlavné a dodatočné tepelné straty, W;
ALE je celková plocha obklopujúcej konštrukcie, m2;
tv , tn- teplota v miestnosti a vonkajší vzduch, °C;
β - podiel dodatočných tepelných strát celkovo;
n- korekčný faktor, ktorého hodnota je určená umiestnením obvodového plášťa budovy;
Ro– odolnosť proti prestupu tepla, m2 °С/W.
Všimnite si, že v prípade homogénnej jednovrstvovej podlahovej dosky je odpor prestupu tepla Ro nepriamo úmerný koeficientu prestupu tepla neizolovaného podlahového materiálu na zemi.
Pri výpočte tepelných strát cez neizolovanú podlahu sa používa zjednodušený prístup, pri ktorom je hodnota (1+ β) n = 1. Tepelné straty podlahou sa zvyčajne realizujú zónovaním teplovýmennej plochy. Je to spôsobené prirodzenou heterogenitou teplotných polí pôdy pod podlahou.
Tepelná strata nezateplenej podlahy sa určuje samostatne pre každú dvojmetrovú zónu, ktorej číslovanie začína od vonkajšej steny budovy. Celkovo sa berú do úvahy štyri takéto pásy široké 2 m, pričom sa teplota pôdy v každej zóne považuje za konštantnú. Štvrtá zóna zahŕňa celú plochu neizolovanej podlahy v rámci hraníc prvých troch pásov. Odpor prestupu tepla je akceptovaný: pre 1. zónu R1=2,1; pre 2. R2 = 4,3; pre tretí a štvrtý R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.
Obr.1. Zónovanie povrchu podlahy na zemi a priľahlých ustúpených stenách pri výpočte tepelných strát
V prípade zapustených miestností s pôdnou základňou podlahy: plocha prvej zóny susediacej s povrchom steny sa vo výpočtoch zohľadňuje dvakrát. Je to celkom pochopiteľné, keďže tepelné straty podlahy sa pripočítavajú k tepelným stratám vo zvislých obvodových konštrukciách priľahlej budovy.
Výpočet tepelných strát podlahou sa robí pre každú zónu samostatne a získané výsledky sa sčítajú a používajú na tepelnotechnické zdôvodnenie návrhu budovy. Výpočet teplotných zón vonkajších stien zapustených miestností sa vykonáva podľa vzorcov podobných tým, ktoré sú uvedené vyššie.
Pri výpočtoch tepelných strát cez zateplenú podlahu (a za takú sa považuje, ak jej štruktúra obsahuje vrstvy materiálu s tepelnou vodivosťou menšou ako 1,2 W / (m ° C)) je hodnota odporu prestupu tepla nezateplenej podlahy na zemi sa v každom prípade zväčšuje o tepelný odpor izolačnej vrstvy:
Ru.s = δy.s / λy.s,
kde δy.s– hrúbka izolačnej vrstvy, m; λu.s- tepelná vodivosť materiálu izolačnej vrstvy, W / (m ° C).
