Изчисляване на топлинните загуби на пода на примера на земята. Топлотехническо изчисление на пода на терена. Топлотехнически изчисления на външни врати

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

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

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

където Вса основните и допълнителните топлинни загуби, W;

Ае общата площ на ограждащата конструкция, m2;

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

β - дял на допълнителните топлинни загуби общо;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ru.s = δy.s / λy.s,

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

— дебелина на изолацията, m;

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

Топлинните загуби през пода, разположен на земята, се изчисляват по зони според. За да направите това, подовата повърхност е разделена на ленти с ширина 2 m, успоредни на външните стени. Лентата, която е най-близо до външната стена, е обозначена като първа зона, следващите две ленти - втората и третата зона, а останалата част от подовата повърхност - четвъртата зона.

При изчисляване на топлинните загуби на мазета, разбивката на лентови зони в този случай се извършва от нивото на земята по повърхността на подземната част на стените и по-нататък по пода. Условните съпротивления на топлопреминаване за зони в този случай се приемат и изчисляват по същия начин, както за изолиран под при наличие на изолационни слоеве, които в случая са слоевете на стенната конструкция.

Коефициентът на топлопреминаване K, W / (m 2 ∙ ° С) за всяка зона на изолирания под на земята се определя по формулата:

където - съпротивлението на топлопреминаване на изолирания под на земята, m 2 ∙ ° С / W, се изчислява по формулата:

= + Σ , (2.2)

където е съпротивлението на топлопреминаване на неизолирания под на i-та зона;

δ j е дебелината на j-ия слой на изолационната конструкция;

λ j е коефициентът на топлопроводимост на материала, от който се състои слоят.

За всички зони на неизолиран под има данни за съпротивлението на топлопреминаване, които се вземат според:

2,15 m 2 ∙ ° С / W - за първа зона;

4,3 m 2 ∙ ° С / W - за втора зона;

8,6 m 2 ∙ ° С / W - за трета зона;

14,2 m 2 ∙ ° С / W - за четвърта зона.

В този проект подовете на земята имат 4 слоя. Подовата конструкция е показана на фигура 1.2, структурата на стената е показана на фигура 1.1.

Пример за топлинно изчисление на подове, разположени на земята за вентилационна камера на стая 002:

1. Разделянето на зони във вентилационната камера е условно показано на фигура 2.3.

Фигура 2.3. Разделяне на зони на вентилационната камера

Фигурата показва, че втората зона включва част от стената и част от пода. Следователно коефициентът на съпротивление на топлопреминаване на тази зона се изчислява два пъти.

2. Да определим съпротивлението на топлопреминаване на изолирания под на земята, m 2 ∙ ° С / W:

2,15 + \u003d 4,04 m 2 ∙ ° С / W,

4,3 + \u003d 7,1 m 2 ∙ ° С / W,

4,3 + \u003d 7,49 m 2 ∙ ° С / W,

8,6 + \u003d 11,79 m 2 ∙ ° С / W,

14,2 + \u003d 17,39 m 2 ∙ ° С / W.

Преносът на топлина през оградите на къща е сложен процес. За да се вземат предвид тези трудности колкото е възможно повече, измерването на помещенията при изчисляване на топлинните загуби се извършва по определени правила, които предвиждат условно увеличаване или намаляване на площта. По-долу са основните разпоредби на тези правила.

Правила за измерване на площите на ограждащите конструкции: а - разрез на сграда с тавански етаж; б - секция на сграда с комбинирано покритие; в - план за застрояване; 1 - етаж над мазето; 2 - под върху трупи; 3 - етаж на земята;

Площта на прозорците, вратите и други отвори се измерва с най-малкия строителен отвор.

Площта на тавана (pt) и пода (pl) (с изключение на пода на земята) се измерва между осите на вътрешните стени и вътрешната повърхност на външната стена.

Размерите на външните стени се вземат хоризонтално по външния периметър между осите на вътрешните стени и външния ъгъл на стената, а по височина - на всички етажи с изключение на долния: от нивото на готовия под до пода на следващия етаж. На последния етаж горната част на външната стена съвпада с горната част на покритието или таванския етаж. На долния етаж, в зависимост от дизайна на пода: а) от вътрешната повърхност на пода на земята; б) от подготвителната повърхност за подовата конструкция върху трупите; в) от долния ръб на тавана над неотопляем подземен или сутерен.

При определяне на топлинните загуби чрез вътрешни стенитехните площи се измерват по вътрешния периметър. Топлинните загуби през вътрешните заграждения на помещенията могат да бъдат пренебрегнати, ако разликата в температурата на въздуха в тези помещения е 3 °C или по-малко.

Разбивка на подовата повърхност (а) и вдлъбнатите части на външните стени (б) в проектни зони I-IV

Преносът на топлина от помещението през конструкцията на пода или стената и дебелината на почвата, с която влизат в контакт, се подчинява на сложни закони. За изчисляване на устойчивостта на топлопреминаване на конструкции, разположени на земята, се използва опростен метод. Повърхността на пода и стените (в този случай подът се счита за продължение на стената) е разделена по протежение на земята на ивици с ширина 2 m, успоредни на кръстовището на външната стена и повърхността на земята.

Преброяването на зоните започва по стената от нивото на земята и ако няма стени по земята, тогава зона I е подовата ивица, която е най-близо до външната стена. Следващите две ивици ще бъдат номерирани II и III, а останалата част от етажа ще бъде зона IV. Освен това една зона може да започне от стената и да продължи на пода.

Под или стена, които не съдържат изолационни слоеве, изработени от материали с коефициент на топлопроводимост по-малък от 1,2 W / (m ° C), се наричат ​​неизолирани. Съпротивлението на топлопреминаване на такъв под обикновено се обозначава като R np, m 2 ° C / W. За всяка зона на неизолиран под са предоставени стандартни стойности на устойчивост на топлопреминаване:

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

Ако има изолационни слоеве в подовата конструкция, разположена на земята, тя се нарича изолирана и нейната устойчивост на топлопреминаване R единица, m 2 ° C / W, се определя по формулата:

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

Където R np - устойчивост на топлопреминаване на разглежданата зона на неизолиран под, m 2 · ° С / W;
R us - съпротивление на топлопреминаване на изолационния слой, m 2 · ° C / W;

За под върху дървени трупи съпротивлението на топлопреминаване Rl, m 2 · ° С / W, се изчислява по формулата.