Põrandate soojusülekande takistus tsoonide kaupa. Maapinnal asuvate põrandate termotehniline arvutus. Märkused ja järeldused

Tavaliselt eeldatakse põranda soojuskaod võrreldes teiste hoonepiirete (välisseinad, akna- ja ukseavad) sarnaste näitajatega a priori ebaolulisteks ja võetakse küttesüsteemide arvutustes arvesse lihtsustatud kujul. Sellised arvutused põhinevad erinevate soojusülekande takistuse arvestus- ja paranduskoefitsientide lihtsustatud süsteemil ehitusmaterjalid.

Arvestades, et esimese korruse soojuskao arvutamise teoreetiline põhjendus ja metoodika töötati välja üsna kaua aega tagasi (s.t. suure projekteerimisvaruga), võib julgelt väita, et need empiirilised lähenemised on tänapäevastes tingimustes praktiliselt rakendatavad. Erinevate ehitusmaterjalide soojusjuhtivuse ja soojusülekande koefitsiendid, isolatsioon ja põrandakatted on hästi teada ja põranda kaudu soojuskao arvutamiseks pole vaja muid füüsikalisi omadusi. Soojusomaduste järgi jaotatakse põrandad tavaliselt isoleeritud ja soojustamata, konstruktsiooniliselt - maapinnal ja palkidest põrandateks.

Soojuskao arvutamine maapinnal asuva soojustamata põranda kaudu põhineb hoone välispiirete soojuskao hindamise üldvalemil:

kus K on peamised ja täiendavad soojuskaod, W;

JA on ümbritseva konstruktsiooni kogupindala, m2;

TV , tn- ruumi sise- ja välisõhu temperatuur, °C;

β - täiendavate soojuskadude osakaal kokku;

n- parandustegur, mille väärtuse määrab ümbritsev konstruktsiooni asukoht;

Ro– vastupidavus soojusülekandele, m2 °С/W.

Pange tähele, et homogeense ühekihilise põrandaplaadi puhul on soojusülekandetakistus Ro pöördvõrdeline soojustamata põrandamaterjali soojusülekandeteguriga maapinnal.

Soojuskao arvutamisel läbi soojustamata põranda kasutatakse lihtsustatud lähenemist, mille puhul väärtus (1+ β) n = 1. Soojuskadu läbi põranda teostatakse tavaliselt soojusülekandeala tsoneerimise teel. Selle põhjuseks on põrandaaluse pinnase temperatuuriväljade loomulik heterogeensus.

Soojustamata põranda soojakadu määratakse eraldi iga kahemeetrise tsooni kohta, mille numeratsioon algab hoone välisseinast. Kokku võetakse arvesse neli sellist 2 m laiust riba, pidades igas tsoonis mulla temperatuuri konstantseks. Neljas tsoon hõlmab kogu soojustamata põranda pinda esimese kolme riba piires. Soojusülekande takistus on aktsepteeritud: 1. tsooni jaoks R1=2,1; 2. jaoks R2 = 4,3; vastavalt kolmandale ja neljandale R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.

Joonis 1. Põrandapinna tsoneerimine maapinnal ja külgnevad süvistatud seinad soojuskadude arvutamisel

Süvistatavate ruumide puhul koos maapealne alus põrand: esimese seinapinnaga külgneva tsooni pindala võetakse arvutustes kaks korda arvesse. See on täiesti arusaadav, kuna põranda soojuskaod liidetakse sellega külgneva hoone vertikaalsete piirdekonstruktsioonide soojuskadudele.

Soojuskadude arvutus läbi põranda tehakse igale tsoonile eraldi ning saadud tulemused summeeritakse ja kasutatakse ehitusprojekti soojustehniliseks põhjenduseks. Süvistatavate ruumide välisseinte temperatuuritsoonide arvutamine toimub vastavalt ülaltoodud valemitele.

Soojuskao arvutamisel soojustatud põranda kaudu (ja seda peetakse selliseks, kui selle struktuur sisaldab materjalikihte, mille soojusjuhtivus on alla 1,2 W / (m ° C)) soojustamata põranda soojusülekande takistuse väärtus. maapinnal suureneb igal juhul isolatsioonikihi soojusülekandetakistus:

Ru.s = δy.s / λy.s,

kus δy.s– isolatsioonikihi paksus, m; λu.s- isolatsioonikihi materjali soojusjuhtivus, W / (m ° C).

Põranda ja lae kaudu soojuskao arvutamiseks on vaja järgmisi andmeid:

• Maja mõõdud on 6 x 6 meetrit.
• Põrandad - ääristatud laud, soonega 32 mm paksune, kaetud puitlaastplaadiga 0,01 m paksune, soojustatud mineraalvilla isolatsioon Paksus 0,05 m.Maja all on maa-alune juurviljade hoidmiseks ja konserveerimiseks. Talvel on maa-aluse temperatuur keskmiselt + 8 ° С.
• Lagi - laed on puitpaneelidest, laed soojustatud pööningupoolsest küljest mineraalvilla soojustusega, kihi paksus 0,15 meetrit, auru hüdroisolatsioonikihiga. Pööninguruum isoleerimata.

Soojuskao arvutamine läbi põranda

R-plaadid \u003d B / K \u003d 0,032 m / 0,15 W / mK \u003d 0,21 m²x ° C / W, kus B on materjali paksus, K on soojusjuhtivuse koefitsient.

R puitlaastplaat \u003d B / K \u003d 0,01 m / 0,15 W / mK = 0,07 m²x ° C / W

R isolatsioon \u003d B / K \u003d 0,05 m / 0,039 W / mK = 1,28 m²x ° C / W

R põranda koguväärtus \u003d 0,21 + 0,07 + 1,28 \u003d 1,56 m²x ° C / W

Arvestades, et maa all hoitakse talvel temperatuuri pidevalt umbes + 8 ° С, siis on soojuskao arvutamiseks vajalik dT 22-8 = 14 kraadi. Nüüd on olemas kõik andmed põranda kaudu soojuskao arvutamiseks:

Q põrand \u003d SxdT / R \u003d 36 m² x 14 kraadi / 1,56 m² x ° C / W = 323,07 Wh (0,32 kWh)

Soojuskao arvutamine läbi lae

Lae pindala on sama, mis põrandal S lagi = 36 m 2

Lagede soojustakistuse arvutamisel me ei võta arvesse puidust kilbid, sest neil ei ole omavahel tihedat sidet ja nad ei täida soojusisolaatori rolli. Seetõttu on lae soojustakistus:

R lagi \u003d R isolatsioon \u003d isolatsiooni paksus 0,15 m / isolatsiooni soojusjuhtivus 0,039 W / mK \u003d 3,84 m² x ° C / W

Arvutame soojuskao läbi lae:

Lagi Q \u003d SхdT / R \u003d 36 m² x 52 kraadi / 3,84 m² x ° C / W \u003d 487,5 Wh (0,49 kWh)

Maapinnas asuvate ruumide soojusarvutuste põhiolemus on määrata atmosfääri "külma" mõju nende soojusrežiimile või õigemini kindlaks teha, mil määral teatud pinnas isoleerib. see tuba atmosfääri temperatuuri mõjust. Sest soojusisolatsiooni omadused mullad sõltuvad liiga paljudest teguritest, võeti kasutusele nn 4-tsooni tehnika. See põhineb lihtsal eeldusel, et mida paksem on pinnasekiht, seda kõrgemad on selle soojusisolatsiooniomadused (seda rohkem väheneb atmosfääri mõju). Lühim vahemaa (vertikaalselt või horisontaalselt) atmosfäärist jaguneb 4 tsooniks, millest 3 laius (kui see on maapinnal põrand) või sügavus (kui see on maapinnal asuv sein) on 2 meetrit, ja neljandal on need omadused võrdsed lõpmatusega. Igale neljale tsoonile on määratud oma püsivad soojusisolatsiooniomadused vastavalt põhimõttele - mida kaugemal on tsoon (mida suurem on selle seerianumber), seda väiksem on atmosfääri mõju. Jättes välja formaliseeritud lähenemise, saame teha lihtsa järelduse, et mida kaugemal on teatud punkt ruumis atmosfäärist (teguriga 2 m), seda soodsamad on tingimused (atmosfääri mõju seisukohalt) saab olema.

Seega algab tingimuslike tsoonide loendus piki seina maapinnast, eeldusel, et maapinnal on seinad. Kui maapinnal pole seinu, on esimene tsoon kõige lähemal asuv põrandariba välissein. Järgmisena nummerdatakse tsoonid 2 ja 3, kumbki 2 meetrit lai. Ülejäänud tsoon on tsoon 4.

Oluline on arvestada, et tsoon võib alata seinast ja lõppeda põrandaga. Sel juhul peaksite arvutuste tegemisel olema eriti ettevaatlik.

Kui põrand ei ole isoleeritud, on soojustamata põranda soojusülekandetakistuse väärtused tsoonide kaupa võrdsed:

tsoon 1 - R n.p. \u003d 2,1 ruutmeetrit * C / W

tsoon 2 - R n.p. \u003d 4,3 ruutmeetrit * C / W

tsoon 3 - R n.p. \u003d 8,6 ruutmeetrit * C / W

tsoon 4 - R n.p. \u003d 14,2 ruutmeetrit * C / W

Soojustatud põrandate soojusülekandetakistuse arvutamiseks võite kasutada järgmist valemit:

- soojusisolatsioonita põranda iga tsooni vastupidavus soojusülekandele, ruutm * C / W;

— isolatsiooni paksus, m;

- isolatsiooni soojusjuhtivuse koefitsient, W / (m * C);

Hoolimata asjaolust, et enamiku ühekorruseliste tööstus-, haldus- ja elamute põrandate soojuskaod ületavad harva 15% kogu soojuskaost ja mõnikord ei küüni korruste arvu suurenemisega isegi 5%ni, on oluline tähtsus. õige otsusülesanded...

Soojuskao määratlus esimese korruse või keldri õhust maapinnale ei kaota oma tähtsust.

Selles artiklis käsitletakse kahte võimalust pealkirjas esitatud probleemi lahendamiseks. Järeldused on artikli lõpus.

Arvestades soojuskadusid, tuleks alati eristada mõisteid "hoone" ja "ruum".

Kogu hoone arvutuse tegemisel on eesmärgiks leida allika ja kogu soojusvarustussüsteemi võimsus.

Hoone iga üksiku ruumi soojuskadude arvutamisel lahendatakse etteantud siseõhu temperatuuri hoidmiseks igas konkreetses ruumis paigaldamiseks vajalike soojusseadmete (patareid, konvektorid jne) võimsuse ja arvu määramise probleem. .

Hoone õhku soojendatakse soojusenergia vastuvõtmisega Päikeselt, välistest soojusallikatest küttesüsteemi kaudu ja mitmesugustest sisemistest allikatest - inimestelt, loomadelt, kontoriseadmetelt, kodumasinad, valgustuslambid, soojaveesüsteemid.

Ruumide siseõhk jahtub soojusenergia kadumise tõttu läbi hoone piirdekonstruktsioonide, mida iseloomustavad soojustakistusi, mõõdetuna m 2 °C / W:

R = Σ (δ i /λ i )

δ i- hoone välispiirde materjalikihi paksus meetrites;

λ i- materjali soojusjuhtivuse koefitsient W / (m ° C).

Kaitske maja eest väliskeskkondülemise korruse lagi (põrand), välisseinad, aknad, uksed, väravad ja alumise korruse põrand (võimalik, et kelder).

Väliskeskkond on välisõhk ja pinnas.

Hoone soojuskao arvestus toimub arvestuslikul välistemperatuuril aasta kõige külmema viiepäevase perioodi kohta piirkonnas, kuhu rajatis on (või rajatakse)!

Aga loomulikult ei keela keegi teha arvestust mõne muu aastaaja kohta.

Arvestus sisseexcelsoojuskadu läbi põranda ja maapinnaga külgnevate seinte vastavalt V.D. üldtunnustatud tsoonimeetodile. Machinsky.

Hoonealuse pinnase temperatuur sõltub eelkõige pinnase enda soojusjuhtivusest ja soojusmahtuvusest ning aastaringselt piirkonna välisõhu temperatuurist. Kuna välistemperatuur erineb oluliselt kliimavööndid, siis on pinnas erinevatel aastaaegadel erinevatel piirkondadel erineval sügavusel erinev temperatuur.

Keldri põranda ja seinte kaudu maasse sattuva soojuskao määramise keeruka probleemi lahendamise lihtsustamiseks on enam kui 80 aastat edukalt kasutatud meetodit, mille abil jagatakse konstruktsioonide ala 4 tsooniks.

Igal neljal tsoonil on oma fikseeritud soojusülekande takistus m 2 °C / W:

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

Tsoon 1 on 2 meetri laiune riba põrandal (pinnase tungimise puudumisel hoone all), mõõdetuna välisseinte sisepinnast kogu perimeetri ulatuses või (aluspõranda või keldri puhul) riba sama laius, mõõdetuna allapoole sisepinnad välisseinad maapinna servast.

Tsoonid 2 ja 3 on samuti 2 meetri laiused ning asuvad tsooni 1 taga hoone keskpunktile lähemal.

Tsoon 4 hõivab kogu ülejäänud keskväljaku.

Alloleval joonisel paikneb tsoon 1 täielikult keldri seintel, tsoon 2 on osaliselt seintel ja osaliselt põrandal, tsoonid 3 ja 4 on täielikult keldrikorrusel.

Kui hoone on kitsas, ei pruugi tsoonid 4 ja 3 (ja mõnikord ka 2) lihtsalt olla.

Piirkond sugu tsoon 1 nurkades arvestatakse arvutuses kaks korda!

Kui kogu tsoon 1 asub vertikaalsetel seintel, siis käsitletakse seda ala tegelikult ilma lisanditeta.

Kui osa tsoonist 1 on seintel ja osa põrandal, siis arvestatakse kaks korda ainult põranda nurgaosad.

Kui kogu tsoon 1 asub põrandal, tuleks arvutamisel (ristkülikukujulise planeeringuga, st nelja nurgaga maja puhul) arvutatud pindala suurendada 2 × 2x4 = 16 m 2 võrra.

Kui konstruktsiooni maasse ei süvendata, tähendab see seda H =0.

Allpool on ekraanipilt Exceli arvutusprogrammist soojuskadude kohta läbi põranda ja süvistatud seinte. ristkülikukujuliste hoonete jaoks.

Tsooni alad F 1 , F 2 , F 3 , F 4 arvutatakse tavalise geomeetria reeglite järgi. Ülesanne on tülikas ja nõuab sageli visandamist. Programm hõlbustab oluliselt selle probleemi lahendamist.

Kogu soojuskadu ümbritsevale pinnasele määratakse järgmise valemiga kW-des:

Q Σ =((F 1 + F1a )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(t vr -t nr)/1000

Kasutajal tuleb ainult tabel täita exceli väärtused esimesed 5 rida ja loendage tulemus allpool.

Soojuskadude määramiseks maapinnale ruumid tsooni alad tuleb käsitsi arvutada. ja seejärel asendage ülaltoodud valemiga.

Järgmisel ekraanipildil on näitena toodud põranda ja süvistatud seinte soojuskadude arvutus Excelis. alumise parempoolse (joonise järgi) keldriruumi jaoks.

Iga ruumi soojuskadude summa maapinnale on võrdne kogu hoone soojuskadude summaga maapinnale!

Alloleval joonisel on näidatud lihtsustatud vooluringid standardsed kujundused põrandad ja seinad.

Põrand ja seinad loetakse isoleerimata, kui materjalide soojusjuhtivuse koefitsiendid ( λ i), millest need koosnevad, on suurem kui 1,2 W / (m ° C).

Kui põrand ja/või seinad on isoleeritud, see tähendab, et need sisaldavad kihte λ <1,2 W / (m ° C), siis arvutatakse takistus iga tsooni jaoks eraldi vastavalt valemile:

Risolatsiooni = Risoleerimatai + Σ (δ j /λ j )

Siin δ j- isolatsioonikihi paksus meetrites.

Palkide põrandate puhul arvutatakse iga tsooni jaoks ka soojusülekande takistus, kuid erineva valemi abil:

Rpalkide peali =1,18*(Risoleerimatai + Σ (δ j /λ j ) )

Soojuskadude arvutamine aastalPRL excelläbi põranda ja maapinnaga külgnevate seinte vastavalt professor A.G. meetodile. Sotnikov.

Väga huvitavat tehnikat maasse maetud hoonete puhul kirjeldab artikkel “Hoonete maa-aluse osa soojuskadude termofüüsikaline arvutamine”. Artikkel ilmus 2010. aastal ajakirja ABOK numbris 8 pealkirja all "Aruteluklubi".

Need, kes soovivad mõista allpool kirjutatu tähendust, peaksid kõigepealt uurima ülaltoodut.

A.G. Peamiselt teiste eelkäijateadlaste leidudele ja kogemustele toetudes on Sotnikov üks väheseid, kes ligi 100 aasta jooksul on püüdnud liigutada paljusid soojusinsenere muret tekitavat teemat. Tema lähenemine fundamentaalse soojustehnika seisukohalt avaldab mulle suurt muljet. Kuid pinnase temperatuuri ja selle soojusjuhtivuse õige hindamise raskus asjakohaste uuringutööde puudumisel nihutab mõnevõrra A.G. metoodikat. Sotnikov teoreetilisele tasandile, eemaldudes praktilistest arvutustest. Kuigi samal ajal, tuginedes jätkuvalt V.D. tsoonimeetodile. Machinsky, kõik lihtsalt usuvad tulemusi pimesi ja nende esinemise üldist füüsikalist tähendust mõistes ei saa saadud arvväärtustes kindlad olla.

Mida tähendab professor A.G. metoodika? Sotnikov? Ta teeb ettepaneku kaaluda, et kõik soojuskaod läbi maetud hoone põranda "lähevad" planeedi sügavustesse ja kõik soojuskaod maapinnaga kokkupuutuvate seinte kaudu kanduvad lõpuks pinnale ja "lahustuvad" välisõhus. .

See näib olevat osaliselt tõsi (ilma matemaatilise põhjenduseta) alumise korruse põranda piisava süvendamise korral, kuid alla 1,5 ... 2,0 meetri sügavuse korral tekivad kahtlused postulaatide õigsuses ...

Vaatamata kogu eelmistes lõikudes esitatud kriitikale on see professor A.G. algoritmi väljatöötamine. Sotnikova tundub olevat väga paljulubav.

Arvutame Excelis välja soojuskaod läbi põranda ja seinte maasse sama hoone puhul nagu eelmises näites.

Algandmete plokki paneme kirja hoone keldri mõõtmed ja hinnangulised õhutemperatuurid.

Järgmisena peate täitma mulla omadused. Näitena võtame liivase pinnase ja sisestame selle soojusjuhtivuse koefitsiendi ja temperatuuri jaanuaris 2,5 meetri sügavusel algandmetesse. Oma piirkonna pinnase temperatuuri ja soojusjuhtivust leiate Internetist.

Seinad ja põrand tehakse raudbetoonist ( λ = 1,7 W/(m °C)) 300 mm paksune ( δ =0,3 m) soojustakistusega R = δ / λ = 0,176 m 2 ° C / W.

Ja lõpuks lisame algandmetele soojusülekandetegurite väärtused põranda ja seinte sisepindadel ning välisõhuga kokkupuutuva pinnase välispinnal.

Programm teostab arvutuse Excelis allolevate valemite abil.

Põrandapind:

F pl \u003dB*A

Seina pindala:

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

Seinte taga oleva mullakihi tingimuslik paksus:

δ konv. = f(h / H )

Põrandaaluse pinnase soojustakistus:

R 17 =(1/(4*λ gr )*(π / Fpl ) 0,5

Soojuskadu läbi põranda:

Kpl = Fpl *(tsisse — tgr )/(R 17 + Rpl +1/α tolli)

Seinte taga oleva pinnase soojustakistus:

R 27 = δ konv. /λ gr

Soojuskadu läbi seinte:

KSt = FSt *(tsisse — tn )/(1/α n +R 27 + RSt +1/α tolli)

Üldine soojuskadu maapinnale:

K Σ = Kpl + KSt

Märkused ja järeldused.

Kahel erineval meetodil saadud hoone soojuskadu läbi põranda ja seinte pinnasesse erineb oluliselt. Algoritmi järgi A.G. Sotnikovi väärtus K Σ =16,146 kW, mis on peaaegu 5 korda suurem kui üldtunnustatud "tsoonilise" algoritmi väärtus - K Σ =3,353 kW!

Fakt on see, et pinnase soojustakistus väheneb maetud seinte ja välisõhu vahel R 27 =0,122 m 2 °C / W on selgelt väike ja vaevalt tõsi. Ja see tähendab, et pinnase tingimuslik paksus δ konv. pole õigesti määratletud!

Lisaks on meie aja kohta täiesti ebareaalne variant ka seinte “paljas” raudbetoon, mille näites valisin.

Tähelepanelik lugeja A.G. artiklist. Sotnikova leiab pigem mitmeid vigu, mitte autori omasid, vaid neid, mis tekkisid tippimisel. Seejärel ilmub valemis (3) tegur 2 λ , siis kaob hiljem. Näites arvutamisel R 17 üksuse järel jaomärk puudub. Samas näites on hoone maa-aluse osa seinte kaudu soojuskadude arvutamisel valemis pindala millegipärast jagatud 2-ga, kuid siis väärtuste salvestamisel seda ei jagata... soojustamata seintest ja põrandast on need näites koos RSt = Rpl =2 m 2 ° C / W? Sel juhul peab nende paksus olema vähemalt 2,4 m! Ja kui seinad ja põrand on isoleeritud, siis tundub, et on vale võrrelda neid soojuskadusid soojustamata põranda tsoonide arvutusvõimalusega.

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

Mis puudutab küsimust teguri 2 tolli olemasolu kohta λ gr on juba eespool öeldud.

Jagasin täielikud elliptilised integraalid üksteisega. Selle tulemusena selgus, et artiklis olev graafik näitab funktsiooni jaoks λ gr = 1:

δ konv. = (½) *TO(cos((h / H )*(π/2)))/К(patt((h / H )*(π/2)))

Kuid matemaatiliselt peaks see olema:

δ konv. = 2 *TO(cos((h / H )*(π/2)))/К(patt((h / H )*(π/2)))

või kui tegur on 2 λ gr ei ole vajalik:

δ konv. = 1 *TO(cos((h / H )*(π/2)))/К(patt((h / H )*(π/2)))

See tähendab, et määramise ajakava δ konv. annab 2 või 4 korda ekslikud alahinnatud väärtused ...

Selgub, et kuni kõigil pole muud teha, kuidas jätkata põranda ja seinte kaudu maapinnale tsoonide kaupa "loendamist" või "määramist"? Ühtegi teist väärt meetodit pole 80 aasta jooksul leiutatud. Või leiutatud, aga viimistlemata?!

Kutsun blogilugejaid üles mõlemat arvutusvõimalust reaalsetes projektides katsetama ning tulemusi võrdluseks ja analüüsiks kommentaarides esitama.

Kõik selle artikli viimases osas räägitu on ainult autori arvamus ega pretendeeri lõplikule tõele. Mul oleks hea meel kuulda kommentaarides selle teema ekspertide arvamust. Tahaksin A.G algoritmiga lõpuni aru saada. Sotnikov, sest sellel on tõesti rangem termofüüsiline põhjendus kui üldtunnustatud meetodil.

ma palun austades autori töö arvutusprogrammidega faili allalaadimiseks pärast artikliteadete tellimist!

P.S. (25.02.2016)

Peaaegu aasta pärast artikli kirjutamist jõudsime veidi kõrgemale tõstatatud küsimustega tegeleda.

Esiteks, programm soojuskadude arvutamiseks Excelis vastavalt A.G. meetodile. Sotnikova arvates on kõik õige - täpselt A.I valemite järgi. Pehovitš!

Teiseks valem (3) A.G. artiklist. Sotnikova ei tohiks välja näha selline:

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

Artiklis A.G. Sotnikova ei ole õige kanne! Siis aga ehitatakse graafik üles ja näide arvutatakse õigete valemite järgi!!!

Nii peaks see olema A.I. Pehhovitš (lk 110, lisaülesanne punktile 27):

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

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

Ruumide soojuskao arvutamise metoodika ja selle rakendamise kord (vt SP 50.13330.2012 Hoonete soojuskaitse, punkt 5).

Maja kaotab soojust läbi hoone välispiirete (seinad, laed, aknad, katus, vundament), ventilatsiooni ja kanalisatsiooni. Peamised soojuskaod lähevad läbi hoone välispiirete – 60–90% kõigist soojuskadudest.

Igal juhul tuleb soojuskaoga arvestada kõigi ümbritsevate konstruktsioonide puhul, mis köetavas ruumis on.

Samas ei ole vaja arvestada sisekonstruktsioonide kaudu tekkivate soojuskadudega, kui nende temperatuuride ja naaberruumide temperatuuri erinevus ei ületa 3 kraadi Celsiuse järgi.

Soojuskadu hoone välispiirete kaudu

Ruumide soojuskaod sõltuvad peamiselt:
1 Temperatuurierinevused majas ja tänaval (mida suurem erinevus, seda suuremad kaod),
2 Seinte, akende, uste, katete, põrandate (nn. ruumi ümbritsevate konstruktsioonide) soojusvarjestusomadused.

Ümbriskonstruktsioonid ei ole üldjuhul struktuurilt homogeensed. Ja koosnevad tavaliselt mitmest kihist. Näide: kest sein = krohv + kest + välisviimistlus. See konstruktsioon võib sisaldada ka suletud õhupilusid (näide: õõnsused telliste või plokkide sees). Ülaltoodud materjalidel on üksteisest erinevad termilised omadused. Struktuurkihi peamine selline omadus on selle soojusülekande takistus R.

kus q on soojuskao kogus ümbritseva pinna ruutmeetri kohta (tavaliselt mõõdetakse W/m2)

ΔT - arvutatud ruumi sisetemperatuuri ja välisõhu temperatuuri erinevus (kõige külmema viiepäevase perioodi temperatuur °C selle kliimapiirkonna jaoks, kus arvutuslik hoone asub).

Põhimõtteliselt võetakse ruumide sisetemperatuur. Eluruumid 22 oC. Mitteeluruum 18 oC. Veeprotseduuride tsoonid 33 °C.

Kui rääkida mitmekihilisest struktuurist, siis konstruktsiooni kihtide takistused liidetakse.

δ - kihi paksus, m;

λ on konstruktsioonikihi materjali soojusjuhtivuse arvutuslik koefitsient, võttes arvesse ümbritsevate konstruktsioonide töötingimusi, W / (m2 °C).

Noh, nüüd selgitasime välja arvutamiseks vajalikud põhiandmed.

Seega on hoone välispiirete kaudu soojuskadude arvutamiseks vaja:

1. Konstruktsioonide soojusülekande takistus (kui struktuur on mitmekihiline, siis Σ R kihid)

2. Arvutatud ruumi ja tänava temperatuuri erinevus (kõige külmema viiepäevase perioodi temperatuur on °C.). ∆T

3. Ruutpiirded F (eraldi seinad, aknad, uksed, lagi, põrand)

4. Veel üks kasulik hoone orientatsioon põhipunktide suhtes.

Aia soojuskao arvutamise valem näeb välja järgmine:

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

Qlimit - soojuskadu läbi hoone välispiirde, W

Rogr - vastupidavus soojusülekandele, m.sq ° C / W; (Kui on mitu kihti, siis ∑ Rlimit of layers)

Fogr – ümbritseva konstruktsiooni pindala, m;

n on hoone välisõhu kokkupuutetegur.

Iga ümbritseva konstruktsiooni soojuskadu vaadeldakse eraldi. Kogu ruumi ümbritsevate konstruktsioonide kaudu tekkiv soojuskadu on ruumi iga ümbritseva konstruktsiooni kaudu tekkivate soojuskadude summa

Soojuskadude arvutamine läbi põrandate

Maapinnal soojustamata põrand

Tavaliselt eeldatakse põranda soojuskaod võrreldes teiste hoonepiirete (välisseinad, akna- ja ukseavad) sarnaste näitajatega a priori ebaolulisteks ja võetakse küttesüsteemide arvutustes arvesse lihtsustatud kujul. Sellised arvutused põhinevad erinevate ehitusmaterjalide soojusülekande vastupidavuse arvestus- ja paranduskoefitsientide lihtsustatud süsteemil.

Arvestades, et esimese korruse soojuskao arvutamise teoreetiline põhjendus ja metoodika töötati välja üsna kaua aega tagasi (s.t. suure projekteerimisvaruga), võib julgelt väita, et need empiirilised lähenemised on tänapäevastes tingimustes praktiliselt rakendatavad. Erinevate ehitusmaterjalide, isolatsiooni- ja põrandakatete soojusjuhtivuse ja soojusülekande koefitsiendid on hästi teada ning põranda kaudu soojuskadude arvutamiseks pole vaja muid füüsikalisi omadusi. Soojusomaduste järgi jaotatakse põrandad tavaliselt isoleeritud ja soojustamata, konstruktsiooniliselt - maapinnal ja palkidest põrandateks.

Soojuskao arvutamine maapinnal asuva soojustamata põranda kaudu põhineb hoone välispiirete soojuskao hindamise üldvalemil:

kus K on peamised ja täiendavad soojuskaod, W;

JA on ümbritseva konstruktsiooni kogupindala, m2;

TV , tn- ruumi sise- ja välisõhu temperatuur, °C;

β - täiendavate soojuskadude osakaal kokku;

n- parandustegur, mille väärtuse määrab ümbritsev konstruktsiooni asukoht;

Ro– vastupidavus soojusülekandele, m2 °С/W.

Pange tähele, et homogeense ühekihilise põrandaplaadi puhul on soojusülekandetakistus Ro pöördvõrdeline soojustamata põrandamaterjali soojusülekandeteguriga maapinnal.

Soojuskao arvutamisel läbi soojustamata põranda kasutatakse lihtsustatud lähenemist, mille puhul väärtus (1+ β) n = 1. Soojuskadu läbi põranda teostatakse tavaliselt soojusülekandeala tsoneerimise teel. Selle põhjuseks on põrandaaluse pinnase temperatuuriväljade loomulik heterogeensus.

Soojustamata põranda soojakadu määratakse eraldi iga kahemeetrise tsooni kohta, mille numeratsioon algab hoone välisseinast. Kokku võetakse arvesse neli sellist 2 m laiust riba, pidades igas tsoonis mulla temperatuuri konstantseks. Neljas tsoon hõlmab kogu soojustamata põranda pinda esimese kolme riba piires. Soojusülekande takistus on aktsepteeritud: 1. tsooni jaoks R1=2,1; 2. jaoks R2 = 4,3; vastavalt kolmandale ja neljandale R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.

Joonis 1. Põrandapinna tsoneerimine maapinnal ja külgnevad süvistatud seinad soojuskadude arvutamisel

Põranda pinnasepõhjaga süvistatavate ruumide puhul: esimese seinapinnaga külgneva tsooni pindala võetakse arvutustes kaks korda arvesse. See on täiesti arusaadav, kuna põranda soojuskaod liidetakse sellega külgneva hoone vertikaalsete piirdekonstruktsioonide soojuskadudele.

Soojuskadude arvutus läbi põranda tehakse igale tsoonile eraldi ning saadud tulemused summeeritakse ja kasutatakse ehitusprojekti soojustehniliseks põhjenduseks. Süvistatavate ruumide välisseinte temperatuuritsoonide arvutamine toimub vastavalt ülaltoodud valemitele.

Soojuskao arvutamisel soojustatud põranda kaudu (ja seda peetakse selliseks, kui selle struktuur sisaldab materjalikihte, mille soojusjuhtivus on alla 1,2 W / (m ° C)) soojustamata põranda soojusülekande takistuse väärtus. maapinnal suureneb igal juhul isolatsioonikihi soojusülekandetakistus:

Ru.s = δy.s / λy.s,

kus δy.s– isolatsioonikihi paksus, m; λu.s- isolatsioonikihi materjali soojusjuhtivus, W / (m ° C).