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 zohľadňujú sa pri výpočtoch vykurovacích systémov v zjednodušenej forme. Takéto výpočty sú založené na zjednodušenom systéme účtovania a korekčných koeficientov pre odpor 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. Súčiniteľ tepelnej vodivosti a prestupu tepla rôznych stavebných materiálov, ohrievačov 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 hodnotenie tepelných strát cez plášť budovy:
kde Q- hlavné a doplnkové tepelné straty, W;
A- celková plocha obvodovej konštrukcie, m2;
tv , tн- teplota v miestnosti a vonkajší vzduch, оС;
β - podiel dodatočných tepelných strát na celku;
n- korekčný faktor, ktorého hodnota je určená umiestnením uzatváracej konštrukcie;
Ro- odolnosť proti prestupu tepla, m2 ° С / W.
Upozorňujeme, že v prípade homogénneho prekrytia jednovrstvovej podlahy je odpor prestupu tepla R® 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 je zvykom vyrábať zónovaním teplovýmennej plochy. Je to spôsobené prirodzenou heterogenitou teplotných polí pôdy pod podlahou.
Tepelná strata neizolovanej podlahy sa zisťuje samostatne pre každú dvojmetrovú zónu, ktorej číslovanie začína od vonkajšej steny objektu. Celkovo je zvykom brať do úvahy štyri takéto pásy so šírkou 2 m, pričom teplota pôdy v každej zóne je konštantná. Štvrtá zóna zahŕňa celú plochu neizolovanej podlahy v rámci hraníc prvých troch pásov. Odpor prestupu tepla sa berie: 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. Zónovanie povrchu podlahy na zemi a priľahlých zapustených stenách pri výpočte tepelných strát
V prípade zapustených miestností s nespevnenou základňou podlahy: plocha prvej zóny susediacej s povrchom steny sa pri výpočtoch zohľadňuje dvakrát. Je to celkom pochopiteľné, keďže tepelné straty podlahy sú sčítané s tepelnými stratami v priľahlých zvislých obvodových konštrukciách budovy.
Výpočet tepelných strát podlahou sa vykonáva pre každú zónu samostatne a získané výsledky sa sčítajú a používajú na tepelnotechnické zdôvodnenie projektu budovy. Výpočet teplotných zón vonkajších stien zapustených miestností sa robí podľa vzorcov podobných tým, ktoré sú uvedené vyššie.
Pri výpočtoch tepelných strát cez izolovanú podlahu (a za takú sa považuje, ak jej štruktúra obsahuje vrstvy materiálu s tepelnou vodivosťou menšou ako 1,2 W / (m ° C)) sa vypočíta hodnota odporu prestupu tepla neizolovaná podlaha na zemi sa v každom prípade zväčšuje o tepelný odpor izolačnej vrstvy:
Ru.s = δs / λs,
kde δу.с- hrúbka izolačnej vrstvy, m; λw.s- tepelná vodivosť materiálu izolačnej vrstvy, W / (m ° C).
Napriek tomu, že tepelné straty cez podlahu väčšiny jednopodlažných priemyselných, administratívnych a obytných budov zriedka presahujú 15 % celkových tepelných strát a s nárastom počtu podlaží niekedy nedosahujú ani 5 %, dôležité je správne vyriešiť problém...
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 - na konci článku.
Pri tepelných stratách treba vždy rozlišovať medzi pojmami „budova“ a „priestor“.
Pri výpočte pre celý objekt je cieľom nájsť výkon zdroja a celého systému zásobovania teplom.
Pri výpočte tepelných strát každej jednotlivej miestnosti budovy sa rieši úloha určiť výkon a počet vykurovacích zariadení (batérie, konvektory a pod.) potrebné na inštaláciu v každej konkrétnej miestnosti, aby sa udržala daná teplota vnútorný vzduch.
Vzduch v budove sa ohrieva prijímaním tepelnej energie zo Slnka, vonkajších zdrojov zásobovania teplom cez vykurovací systém a z rôznych vnútorných zdrojov - od ľudí, zvierat, kancelárskej techniky, domácich spotrebičov, svietidiel, systémov zásobovania teplou vodou.
Vnútorný vzduch sa ochladzuje v dôsledku straty tepelnej energie cez plášť budovy, ktoré sa vyznačujú tepelnými odpormi meranými v m 2 ° C / W:
R = Σ (δ i /λ i )
δ i- hrúbka vrstvy materiálu obvodovej konštrukcie v metroch;
λ i- súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu vo W / (m · ° С).
Strop (presah) horného podlažia, vonkajšie steny, okná, dvere, brány a podlaha spodného podlažia (prípadne pivnica) chránia dom pred vonkajším prostredím.
Vonkajšie prostredie je vonkajší vzduch a pôda.
Výpočet tepelných strát budovou sa vykonáva pri výpočtovej teplote vonkajšieho vzduchu 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 techniky V.D. Machinský.
Teplota pôdy pod budovou závisí predovšetkým od tepelnej vodivosti a tepelnej kapacity samotnej pôdy a od teploty okolitého vzduchu v danom priestore počas roka. Keďže teplota vonkajšieho vzduchu sa v rôznych klimatických zónach výrazne líši, pôda má v rôznych obdobiach roka v rôznych hĺbkach v rôznych regiónoch rôzne teploty.
Na zjednodušenie riešenia zložitého problému určovania 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 voči prestupu tepla v m 2 ° C / W:
R1 = 2,1 R2 = 4,3 R3 = 8,6 R4 = 14,2
Zóna 1 je pás na podlahe (pri absencii prehĺbenia pôdy pod budovou) široký 2 metre, meraný od vnútorného povrchu vonkajších stien po celom obvode alebo (v prípade podkladu alebo suterénu) pás rovnakej šírky, merané pozdĺž vnútorných povrchov 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 pokrýva celé zostávajúce centrálne námestie.
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) nemusia jednoducho existovať.
Námestie sex zóna 1 v rohoch sa pri výpočte počíta dvakrát!
Ak je celá zóna 1 umiestnená na zvislých stenách, potom sa plocha v skutočnosti považuje bez akýchkoľvek doplnkov.
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 pláne, t.j. so štyrmi rohmi).
Ak budova nie je zakopaná v zemi, znamená to H =0.
Nižšie je snímka obrazovky programu na výpočet tepelných strát cez podlahu a zapustené steny v Exceli pre obdĺžnikové budovy.
Oblasti zón 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 tejto úlohy.
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 a prečítať si výsledok nižšie.
Na určenie tepelných strát do pôdy priestorov oblasti zón bude potrebné počítať 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!
Obrázok nižšie zobrazuje zjednodušené schémy typických konštrukcií podláh a stien.
Podlaha a steny sa považujú za neizolované, ak súčiniteľ 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:
Rizolovanéi = Rnie teplýi + Σ (δ j /λ j )
Tu δ j- hrúbka izolačnej vrstvy v metroch.
V prípade podláh na guľatiny sa odolnosť voči prenosu tepla vypočítava aj pre každú zónu, ale pomocou iného vzorca:
Rna oneskoreniachi =1,18*(Rnie teplýi + 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 č.8 časopisu „AVOK“ v sekcii „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 závery a skúsenosti iných vedcov-predchodcov, sa ako jeden z mála za takmer 100 rokov pokúsil posunúť z terénu tému, ktorá trápi mnohých tepelných inžinierov. Veľmi mi imponuje jeho prístup z pohľadu základnej vykurovacej techniky. Ale ťažkosti správneho posúdenia teploty pôdy a jej koeficientu tepelnej vodivosti pri absencii vhodných prieskumných prác trochu posúvajú metódu A.G. Sotnikov do teoretickej roviny, vzďaľujúc sa od praktických výpočtov. Aj keď sa zároveň naďalej spoliehať na zonálnu metódu V.D. Machinský, každý jednoducho slepo verí výsledkom a po pochopení všeobecného fyzického významu ich výskytu si nemôže byť istý získanými číselnými hodnotami.
Čo znamená profesor A.G. Sotnikov? Navrhuje, aby všetky tepelné straty cez podlahu zasypanej budovy „šli“ do vnútra planéty a všetky tepelné straty cez steny v kontakte so zemou sa nakoniec preniesli na povrch a „rozpustili“ sa v okolitom vzduchu.
Je to trochu podobné pravde (bez matematického zdôvodnenia), ak dôjde k dostatočnému prehĺbeniu podlahy spodného poschodia, ale ak je hĺbka menšia ako 1,5 ... 2,0 metra, vznikajú pochybnosti o správnosti postulátov ...
Napriek všetkým kritickým poznámkam v predchádzajúcich odsekoch ide o vývoj algoritmu profesora A.G. Sotnikov vyzerá veľmi sľubne.
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 vypočítané teploty vzduchu.
Ďalej musíte vyplniť charakteristiky pôdy. Ako príklad si vezmeme piesčitú 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.
Vyrobíme steny a podlahu 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 podľa nižšie uvedených vzorcov.
Podlahová plocha:
F pl =B * A
Plocha steny:
F st = 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 c)
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 c)
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, sú výrazne odlišné. 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 zjavne málo a sotva zodpovedá skutočnosti. To znamená, že podmienená hrúbka pôdy δ konv nie celkom správne!
Navyše „holý“ železobetón stien, ktorý som zvolil v príklade, je pre našu dobu tiež úplne nereálna možnosť.
Pozorný čitateľ A.G. Sotnikova nájde množstvo chýb, nie však autorských chýb, ale tých, ktoré vznikli pri písaní. Potom sa vo vzorci (3) objaví faktor 2 λ , potom zmizne neskôr. V príklade pri výpočte R 17 za jednotkou nie je znak delenia. V tom istom príklade je pri výpočte tepelných strát cez steny podzemnej časti budovy plocha z nejakého dôvodu vo vzorci delená 2, ale potom sa pri písaní hodnôt nedelí... Aké sú tieto neizolované steny a podlaha 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 podľa zón pre nezateplenú podlahu.
R 27 = δ konv / (2 * λ gr) = K (cos((h / H ) * (π / 2))) / K (hriech((h / H ) * (π / 2)))
O otázke týkajúcej 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))) / K (hriech((h / H ) * (π / 2)))
Ale malo by to byť matematicky správne:
δ konv = 2 *TO(cos((h / H ) * (π / 2))) / K (hriech((h / H ) * (π / 2)))
alebo, ak je faktor 2 r λ gr nepotrebné:
δ konv = 1 *TO(cos((h / H ) * (π / 2))) / K (hriech((h / H ) * (π / 2)))
To znamená, že graf pre určenie δ konv dáva chybné 2 alebo 4 krát nižšie hodnoty...
Ukazuje sa, že zatiaľ čo všetci nemajú inú možnosť, ako pokračovať buď v „počítaní“ alebo „určovaní“ tepelných strát cez podlahu a steny do zeme po zónach? Za 80 rokov nebola vynájdená žiadna iná slušná metóda. Alebo vymysleli, ale nedokončili?!
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 až do konca pochopiť algoritmus A.G. Sotnikov, pretože má v skutočnosti prísnejšie termofyzikálne opodstatnenie ako všeobecne akceptovaná metóda.
ja prosím rešpektujúc práce autora stiahnuť súbor s výpočtovými programami po prihlásení na odber oznamov článkov!
P. S. (25.02.2016)
Takmer po roku od napísania článku sa nám podarilo utriediť spomínanú problematiku o niečo vyššie.
Najprv program na výpočet tepelných strát v Exceli podľa metódy A.G. Sotniková si myslí, že všetko je správne - presne podľa vzorcov A.I. Pekhovich!
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))) / K (hriech((h / H ) * (π / 2)))
V článku A.G. Sotnikov nie je správny záznam! Potom sa však zostaví graf a príklad sa vypočíta pomocou správnych vzorcov !!!
Tak by to malo byť podľa A.I. Pekhovich (strana 110, dodatočná úloha k položke 27):
R 27 = δ konv / λ gr= 1 / (2 * λ gr) * K (cos((h / H ) * (π / 2))) / K (hriech((h / H ) * (π / 2)))
δ konv = R27 * λ gr = (½) * K (cos((h / H ) * (π / 2))) / K (hriech((h / H ) * (π / 2)))
Tepelné straty cez podlahu umiestnenú na zemi sa počítajú podľa zón podľa. Na tento účel je povrch podlahy rozdelený na 2 m široké pásy rovnobežné s vonkajšími stenami. Prúžok najbližšie k vonkajšej stene je označený prvou zónou, ďalšie dva pruhy druhou a treťou zónou a zvyšok povrchu podlahy štvrtou zónou.
Pri výpočte tepelných strát suterénov sa rozdelenie na pásy-zóny v tomto prípade vykonáva od úrovne terénu pozdĺž povrchu podzemnej časti stien a ďalej pozdĺž podlahy. V tomto prípade sa podmienené odpory voči prenosu tepla pre zóny berú a vypočítavajú rovnakým spôsobom ako pre izolovanú podlahu v prítomnosti izolačných vrstiev, ktorými sú v tomto prípade vrstvy stenovej konštrukcie.
Koeficient prestupu tepla K, W / (m 2 ∙ ° С) pre každú zónu izolovanej podlahy na zemi je určený vzorcom:
kde je odpor prestupu tepla izolovanej podlahy na zemi, m 2 ∙ ° С / W, vypočítaný podľa vzorca:
= + Σ, (2,2)
kde je odpor proti prestupu tepla neizolovanej podlahy i-tej zóny;
δ j je hrúbka j-tej vrstvy izolačnej konštrukcie;
λ j - súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu, z ktorého je vrstva zložená.
Pre všetky zóny neizolovanej podlahy sú údaje o odolnosti proti prestupu tepla, ktoré sa berú:
2,15 m 2 ∙ ° С / W - pre prvú zónu;
4,3 m 2 ∙ ° С / W - pre druhú zónu;
8,6 m 2 ∙ ° С / W - pre tretiu zónu;
14,2 m 2 ∙ ° С / W - pre štvrtú zónu.
V tomto projekte majú podlahy na zemi 4 vrstvy. Konštrukcia podlahy je znázornená na obrázku 1.2, konštrukcia steny je znázornená na obrázku 1.1.
Príklad tepelnotechnického výpočtu podláh umiestnených na zemi pre vetraciu komoru miestnosti 002:
1. Rozdelenie do zón vo ventilačnej komore je bežne znázornené na obrázku 2.3.
Obrázok 2.3. Rozdelenie do zón ventilačnej komory
Obrázok ukazuje, že druhá zóna zahŕňa časť steny a časť podlahy. Preto sa koeficient odporu proti prestupu tepla tejto zóny vypočíta dvakrát.
2. Určte odpor proti prestupu tepla izolovanej podlahy na zemi, m 2 ∙ ° С / W:
2,15 + 
= 4,04 m 2 ∙ ° С / W,
4,3 + = 7,1 m 2 ∙ ° С / W,
4,3 + 
= 7,49 m 2 ∙ ° С / W,
8,6 + = 11,79 m 2 ∙ ° С / W,
14,2 + = 17,39 m 2 ∙ ° С / W.
Dobrý deň!
Rozhodol som sa tu uverejniť výsledky výpočtov izolácie podlahy na zemi. Výpočty boli realizované v programe Therm 6.3.
Podlaha na zemi - betónová doska hrúbky 250 mm so súčiniteľom tepelnej vodivosti 1,2
Steny - 310 mm s koeficientom tepelnej vodivosti 0,15 (pórobetón alebo drevo)
Pre jednoduchosť od steny k zemi. Možností izolácie a studených mostov uzla môže byť veľa, pre jednoduchosť ich vynechávame.
Pôda - s koeficientom tepelnej vodivosti 1. Mokrá hlina alebo mokrý piesok. Suché viac chránia pred teplom.
Otepľovanie. Tu sú 4 možnosti:
1. Neexistuje žiadna izolácia. Len doska na zemi.
2. Izolovaný priestor žalúzie 1m široký, 10cm hrubý. Tepelná izolácia s EPS. Vrchná vrstva samotnej slepej oblasti nebola braná do úvahy, pretože nehrá veľkú úlohu.
3. Pivničná páska je izolovaná v hĺbke 1m. Zateplenie je tiež 10cm, EPS. Betón sa neťahá, keďže je tepelnou vodivosťou blízko pri zemi.
4. Doska pod domom je izolovaná. 10 cm, EPS.
Súčiniteľ tepelnej vodivosti EPS sa rovnal 0,029.
Šírka dosky sa berie ako 5,85 m.
Počiatočné údaje o teplotách:
- vnútri +21;
- vonku -3;
- v hĺbke 6m +3.
6 m tu je odhad GWL. Vzal som si 6m, pretože je to najbližšie k môjmu domu, hoci nemám podlahu na zemi, ale výsledky platia aj pre moje teplé podzemie.
Výsledky si môžete pozrieť graficky. Pripojené v dvoch verziách - s izotermami a "IK".
Digitálne údaje pre povrch podlahy sa získajú vo forme U-faktora, hodnoty inverznej k nášmu odporu voči prestupu tepla ([R] = K * m2 / W).
V prepočte sú výsledky nasledovné (v priemere podľa pohlavia):
1,R = 2,86
2,R = 3,31
3. R = 3,52
4,R = 5,59
Sú to pre mňa veľmi zaujímavé výsledky. Najmä dostatočne vysoká hodnota pre 1. možnosť naznačuje, že nie je potrebné dosku pozdĺž podlahy akýmkoľvek spôsobom izolovať. Pôdu je potrebné izolovať, keď je v blízkosti podzemná voda, a potom máme možnosť 4 s čiastočným odrezaním pôdy od tepelného okruhu. Navyše pri blízkom GWL nedostaneme 5,59. keďže 6m zeminy odobratej vo výpočte sa na izolácii nezúčastňuje. V tomto prípade by ste mali počkať na R ~ 3.
Je tiež veľmi významné, že okraj dosky v dizajnovom prevedení je skôr teplý 17,5oC podľa prvej nezateplenej verzie, preto sa tam mrznutie, kondenzácia a plesne neočakávajú, aj keď sa teplotný gradient zdvojnásobí (vonku -27). Okrem toho treba chápať, že pri takýchto výpočtoch vrcholové teploty nehrajú žiadnu úlohu, pretože systém je veľmi náročný na teplo a pôda zamŕza na týždne alebo mesiace.
Možnosti 1,2,3. A najmä možnosť 2 je najviac zotrvačná. Tu je pôda zapojená do tepelného okruhu, a to nielen priamo pod domom, ale aj pod slepou oblasťou.Čas na vytvorenie teplotného režimu ako na obrázku sú roky av skutočnosti bude teplotný režim priemerom za rok. Obdobie asi 3 mesiacov dokáže zapojiť do výmeny tepla len 2-3 m pôdy. Ale toto je samostatný príbeh, takže ho nateraz dokončím, len si všimnite, že charakteristický čas je úmerný hrúbke štvorcovej vrstvy. Tie. ak je 2m 3 mesiace, tak 4m je už 9 mesiacov.
Tiež podotýkam, že v praxi pravdepodobne pri relatívne malom GWL (typ 4,5 m a menej) treba očakávať horšie výsledky tepelnoizolačných vlastností zeminy v dôsledku vyparovania vody z nej. Bohužiaľ nepoznám nástroj, ktorý by mohol vykonať výpočet v podmienkach vyparovania v pôde. A s počiatočnými údajmi je veľký problém.
Posúdenie s vplyvom vyparovania v zemine bolo vykonané nasledovne.
Vykopané údaje, že voda v hlinách stúpa kapilárnymi silami z GWL o 4-5 m
Tento údaj použijem ako počiatočný údaj.
Budem drzo predpokladať, že v mojom výpočte za každých okolností zostane rovnakých 5m.
V 1 m zeminy para difunduje na podlahu a dá sa prekopať hodnota koeficientu paropriepustnosti. Súčiniteľ paropriepustnosti piesku 0,17, adobe 0,1. No, pre spoľahlivosť, vezmem 0,2 mg / m / h / Pa.
V hĺbke jedného metra vo vypočítaných variantoch okrem variantu 4 asi 15 stupňov.
Celkový tlak vodnej pary je tam 1700 Pa (100% rel).
V interiéri odoberáme 21 stupňov 40 % (rel.) => 1000 Pa
Celkovo máme gradient tlaku pár 700 Pa na 1 m hliny s Mu = 0,2 a 0,25 m betónu s Mu = 0,09
Konečná paropriepustnosť dvojvrstvy je 1 / (1 / 0,2 + 0,25 / 0,09) = 0,13
Výsledkom je, že prúd pary z pôdy je 0,13 * 700 = 90 mg / m2 / h = 2,5 e-8 kg / m2 / s
Vynásobíme teplom vyparovania vody 2,3 MJ / kg a získame dodatočnú tepelnú stratu na vyparovanie => 0,06 W / m2. Sú to maličkosti. Ak hovoríme v jazyku R (odolnosť voči prestupu tepla), tak takéto započítanie vlhkosti vedie k poklesu R o cca 0,003, t.j. nedôležité.
Prílohy:
Komentáre (1)
Spôsob výpočtu tepelnej straty priestorov a postup pri jej realizácii (pozri SP 50.13330.2012 Tepelná ochrana budov, ods. 5).
Dom stráca teplo obvodovými konštrukciami (steny, stropy, okná, strecha, základy), vetraním a kanalizáciou. Hlavné tepelné straty idú cez obvodové konštrukcie - 60–90% všetkých tepelných strát.
V každom prípade je potrebné započítať tepelné straty pre všetky konštrukcie uzavretého typu, ktoré sa nachádzajú vo vykurovanej miestnosti.
V tomto prípade nie je potrebné brať do úvahy tepelné straty, ktoré sú realizované vnútornými konštrukciami, ak rozdiel ich teplôt s teplotou v susedných miestnostiach nepresiahne 3 stupne Celzia.
Tepelné straty cez uzavreté konštrukcie
Tepelné straty priestorov závisia najmä od:
1 Teplotné rozdiely v dome a vonku (čím väčší rozdiel, tým vyššie straty),
2 Tepelno-tieniace vlastnosti stien, okien, dverí, náterov, podláh (tzv. obvodové konštrukcie miestnosti).
Štruktúry oplotenia vo všeobecnosti nie sú homogénne. A zvyčajne pozostávajú z niekoľkých vrstiev. Príklad: škrupina = omietka + škrupina + vonkajšia dekorácia. Táto konštrukcia môže zahŕňať aj uzavreté vzduchové priestory (príklad: dutiny vo vnútri tehál alebo blokov). Vyššie uvedené materiály majú navzájom odlišné tepelné vlastnosti. Hlavnou takouto charakteristikou konštrukčnej vrstvy je jej odpor prestupu tepla R.
Kde q je množstvo tepla, ktoré stratí štvorcový meter obklopujúceho povrchu (zvyčajne merané vo W / m2)
ΔT je rozdiel medzi teplotou vo vnútri vypočítanej miestnosti a teplotou vonkajšieho vzduchu (teplota najchladnejšieho päťdňového obdobia ° C pre klimatickú oblasť, v ktorej sa vypočítaná budova nachádza).
V podstate sa berie vnútorná teplota v miestnostiach. Obytné priestory 22°C. Nebytové 18 оС. Zóny na úpravu vody 33°C.
Pokiaľ ide o viacvrstvovú štruktúru, odpory vrstiev konštrukcie sa sčítavajú.
δ — hrúbka vrstvy, m;
λ je vypočítaný súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu konštrukčnej vrstvy s prihliadnutím na prevádzkové podmienky obvodových konštrukcií, W / (m2 оС).
Vytriedili sme základné údaje potrebné na výpočet.
Takže na výpočet tepelných strát cez uzavreté konštrukcie potrebujeme:
1. Odolnosť konštrukcií prestupom tepla (ak je konštrukcia viacvrstvová, potom Σ R vrstvy)
2. Rozdiel medzi teplotou vo výpočtovej miestnosti a vonku (teplota najchladnejšieho päťdňového obdobia ° C.). ΔT
3. Plot F (samostatné steny, okná, dvere, strop, podlaha)
4. Užitočná je aj orientácia budovy vzhľadom na svetové strany.
Vzorec na výpočet tepelných strát plotom vyzerá takto:
Qlim = (ΔT / Rlim) * Flim * n * (1 + ∑b)
Qlim - tepelné straty cez uzatváracie konštrukcie, W
Rlim - odolnosť voči prenosu tepla, m2 ° C / W; (Ak existuje niekoľko vrstiev, potom ∑ vrstvy Rlim)
Fogr - plocha obklopujúcej konštrukcie, m;
n je koeficient kontaktu uzatváracej konštrukcie s vonkajším vzduchom.
| Murovanie | Koeficient n |
| 1. Vonkajšie steny a obklady (vrátane vetraných vonkajším vzduchom), podkrovné stropy (s krytinou z kusových materiálov) a nad príjazdovými cestami; stropy nad studeným (bez obvodových stien) podzemím v severnej stavebnej a klimatickej zóne | |
| 2. Stropy nad studenými pivnicami komunikujúce s vonkajším vzduchom; podkrovné podlahy (so strechou vyrobenou z rolovacích materiálov); stropy nad studenými (s obvodovými stenami) podzemnými a studenými podlahami v severnej stavebnej a klimatickej zóne | 0,9 |
| 3. Prekrytie cez nevykurované pivnice so svetlíkmi v stenách | 0,75 |
| 4. Stropy nad nevykurovanými pivnicami bez svetlíkov v stenách, umiestnené nad úrovňou terénu | 0,6 |
| 5. Presah cez nevykurované technické podzemia umiestnené pod úrovňou terénu | 0,4 |
Tepelné straty každej obvodovej konštrukcie sa počítajú samostatne. Množstvo tepelných strát cez obvodové konštrukcie celej miestnosti bude súčtom tepelných strát každou obvodovou konštrukciou miestnosti
Výpočet tepelných strát cez podlahy
Neizolovaná podlaha na zemi
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 zohľadňujú sa pri výpočtoch vykurovacích systémov v zjednodušenej forme. Takéto výpočty sú založené na zjednodušenom systéme účtovania a korekčných koeficientov pre odpor 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. Súčiniteľ tepelnej vodivosti a prestupu tepla rôznych stavebných materiálov, ohrievačov 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 hodnotenie tepelných strát cez plášť budovy:
kde Q- hlavné a doplnkové tepelné straty, W;
A- celková plocha obvodovej konštrukcie, m2;
tv , tн- teplota v miestnosti a vonkajší vzduch, оС;
β - podiel dodatočných tepelných strát na celku;
n- korekčný faktor, ktorého hodnota je určená umiestnením uzatváracej konštrukcie;
Ro- odolnosť proti prestupu tepla, m2 ° С / W.
Upozorňujeme, že v prípade homogénneho prekrytia jednovrstvovej podlahy je odpor prestupu tepla R® 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 je zvykom vyrábať zónovaním teplovýmennej plochy. Je to spôsobené prirodzenou heterogenitou teplotných polí pôdy pod podlahou.
Tepelná strata neizolovanej podlahy sa zisťuje samostatne pre každú dvojmetrovú zónu, ktorej číslovanie začína od vonkajšej steny objektu. Celkovo je zvykom brať do úvahy štyri takéto pásy so šírkou 2 m, pričom teplota pôdy v každej zóne je konštantná. Štvrtá zóna zahŕňa celú plochu neizolovanej podlahy v rámci hraníc prvých troch pásov. Odpor prestupu tepla sa berie: 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. Zónovanie povrchu podlahy na zemi a priľahlých zapustených stenách pri výpočte tepelných strát
V prípade zapustených miestností s nespevnenou základňou podlahy: plocha prvej zóny susediacej s povrchom steny sa pri výpočtoch zohľadňuje dvakrát. Je to celkom pochopiteľné, keďže tepelné straty podlahy sú sčítané s tepelnými stratami v priľahlých zvislých obvodových konštrukciách budovy.
Výpočet tepelných strát podlahou sa vykonáva pre každú zónu samostatne a získané výsledky sa sčítajú a používajú na tepelnotechnické zdôvodnenie projektu budovy. Výpočet teplotných zón vonkajších stien zapustených miestností sa robí podľa vzorcov podobných tým, ktoré sú uvedené vyššie.
Pri výpočtoch tepelných strát cez izolovanú podlahu (a za takú sa považuje, ak jej štruktúra obsahuje vrstvy materiálu s tepelnou vodivosťou menšou ako 1,2 W / (m ° C)) sa vypočíta hodnota odporu prestupu tepla neizolovaná podlaha na zemi sa v každom prípade zväčšuje o tepelný odpor izolačnej vrstvy:
Ru.s = δs / λs,
kde δу.с- hrúbka izolačnej vrstvy, m; λw.s- tepelná vodivosť materiálu izolačnej vrstvy, W / (m ° C).