ज़ोन द्वारा फर्श के ताप हस्तांतरण का प्रतिरोध। जमीन पर स्थित फर्शों की थर्मल इंजीनियरिंग गणना। टिप्पणियाँ और निष्कर्ष

आमतौर पर, अन्य भवन लिफाफों (बाहरी दीवारों, खिड़की और दरवाजे के उद्घाटन) के समान संकेतकों की तुलना में फर्श की गर्मी का नुकसान एक प्राथमिकता है जिसे महत्वहीन माना जाता है और इसे सरलीकृत रूप में हीटिंग सिस्टम की गणना में ध्यान में रखा जाता है। ऐसी गणनाओं का आधार विभिन्न गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोधों के लिए लेखांकन और सुधार गुणांक की एक सरलीकृत प्रणाली है निर्माण सामग्री.

यदि हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि भूतल की गर्मी के नुकसान की गणना के लिए सैद्धांतिक औचित्य और पद्धति काफी समय पहले विकसित की गई थी (यानी, एक बड़े डिजाइन मार्जिन के साथ), तो हम सुरक्षित रूप से इन अनुभवजन्य दृष्टिकोणों की व्यावहारिक प्रयोज्यता के बारे में बात कर सकते हैं। आधुनिक स्थितियाँ. विभिन्न निर्माण सामग्री, इन्सुलेशन सामग्री और की थर्मल चालकता और गर्मी हस्तांतरण गुणांक फर्श के कवरअच्छी तरह से ज्ञात हैं, और फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए किसी अन्य भौतिक विशेषताओं की आवश्यकता नहीं होती है। उनकी तापीय विशेषताओं के अनुसार, फर्शों को आमतौर पर इंसुलेटेड और गैर-इंसुलेटेड में विभाजित किया जाता है, और संरचनात्मक रूप से - जमीन पर और जॉयस्ट पर फर्श।

जमीन पर एक बिना इंसुलेटेड फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना इमारत के आवरण के माध्यम से गर्मी के नुकसान का आकलन करने के सामान्य सूत्र पर आधारित है:

कहाँ क्यू- मुख्य और अतिरिक्त ताप हानि, डब्ल्यू;

ए– संलग्न संरचना का कुल क्षेत्रफल, एम2;

टी.वी , टी.एन- इनडोर और आउटडोर हवा का तापमान, डिग्री सेल्सियस;

β - कुल में अतिरिक्त गर्मी के नुकसान का हिस्सा;

एन- सुधार कारक, जिसका मूल्य संलग्न संरचना के स्थान से निर्धारित होता है;

रो- गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध, एम2 डिग्री सेल्सियस/डब्ल्यू।

ध्यान दें कि एक सजातीय सिंगल-लेयर फर्श कवरिंग के मामले में, गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध आरओ जमीन पर गैर-अछूता फर्श सामग्री के गर्मी हस्तांतरण गुणांक के विपरीत आनुपातिक है।

बिना इंसुलेटेड फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करते समय, एक सरलीकृत दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है, जिसमें मान (1+ β) n = 1 होता है। फर्श के माध्यम से गर्मी का नुकसान आमतौर पर गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र को ज़ोन करके किया जाता है। यह छत के नीचे मिट्टी के तापमान क्षेत्रों की प्राकृतिक विविधता के कारण है।

बिना इंसुलेटेड फर्श से गर्मी का नुकसान प्रत्येक दो-मीटर क्षेत्र के लिए अलग से निर्धारित किया जाता है, जिसकी संख्या इमारत की बाहरी दीवार से शुरू होती है। प्रत्येक क्षेत्र में जमीन के तापमान को स्थिर मानते हुए आमतौर पर 2 मीटर चौड़ी ऐसी कुल चार पट्टियों को ध्यान में रखा जाता है। चौथे क्षेत्र में पहले तीन धारियों की सीमाओं के भीतर बिना इंसुलेटेड फर्श की पूरी सतह शामिल है। ऊष्मा स्थानांतरण प्रतिरोध मान लिया गया है: प्रथम क्षेत्र के लिए R1=2.1; दूसरे R2=4.3 के लिए; तीसरे और चौथे के लिए क्रमशः R3=8.6, R4=14.2 m2*оС/W.

चित्र .1। गर्मी के नुकसान की गणना करते समय फर्श की सतह को जमीन और आसन्न धँसी हुई दीवारों पर ज़ोनिंग करना

अवकाशित कमरों के मामले में मिट्टी की नींवमंजिल: गणना में दीवार की सतह से सटे पहले क्षेत्र के क्षेत्र को दो बार ध्यान में रखा जाता है। यह काफी समझ में आता है, क्योंकि फर्श की गर्मी की कमी को इमारत के आसन्न ऊर्ध्वाधर घेरने वाली संरचनाओं में गर्मी की कमी के साथ जोड़ा जाता है।

फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना प्रत्येक क्षेत्र के लिए अलग से की जाती है, और प्राप्त परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत किया जाता है और भवन डिजाइन के थर्मल इंजीनियरिंग औचित्य के लिए उपयोग किया जाता है। रिक्त कमरों की बाहरी दीवारों के तापमान क्षेत्रों की गणना ऊपर दिए गए सूत्रों के समान सूत्रों का उपयोग करके की जाती है।

एक अछूता फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना में (और इसे ऐसा माना जाता है यदि इसके डिज़ाइन में 1.2 W/(m °C) से कम तापीय चालकता वाली सामग्री की परतें होती हैं), एक गैर के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध का मूल्य- जमीन पर इंसुलेटेड फर्श प्रत्येक मामले में इंसुलेटिंग परत के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध से बढ़ता है:

Rу.с = δу.с / λу.с,

कहाँ δу.с– इन्सुलेशन परत की मोटाई, मी; λу.с- इन्सुलेशन परत सामग्री की थर्मल चालकता, डब्ल्यू/(एम डिग्री सेल्सियस)।

फर्श और छत के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए निम्नलिखित डेटा की आवश्यकता होगी:

• घर का आयाम 6 x 6 मीटर।
• फर्श - किनारे वाले बोर्ड, जीभ और नाली 32 मिमी मोटी, 0.01 मीटर मोटी चिपबोर्ड से ढकी हुई, अछूता खनिज ऊन इन्सुलेशनघर के नीचे सब्जियों और डिब्बाबंदी के भंडारण के लिए 0.05 मीटर मोटी भूमिगत जगह है। सर्दियों में, भूमिगत तापमान औसत +8°C होता है।
• छत - छतें लकड़ी के पैनलों से बनी हैं, छतें अटारी की तरफ खनिज ऊन इन्सुलेशन, परत की मोटाई 0.15 मीटर, वाष्प-जलरोधक परत के साथ इन्सुलेट की जाती हैं। अटारी स्थानअछूता।

फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना

R बोर्ड =B/K=0.032 m/0.15 W/mK =0.21 m²x°C/W, जहां B सामग्री की मोटाई है, K तापीय चालकता गुणांक है।

आर चिपबोर्ड =B/K=0.01m/0.15W/mK=0.07m²x°C/W

आर इन्सुलेशन =बी/के=0.05 मीटर/0.039 डब्ल्यू/एमके=1.28 एम²x°C/डब्ल्यू

कुल मंजिल R मान =0.21+0.07+1.28=1.56 m²x°C/W

यह ध्यान में रखते हुए कि सर्दियों में भूमिगत तापमान लगातार +8 डिग्री सेल्सियस के आसपास रहता है, गर्मी के नुकसान की गणना के लिए आवश्यक डीटी 22-8 = 14 डिग्री है। अब हमारे पास फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए सभी डेटा हैं:

Q मंजिल = SxdT/R=36 m²x14 डिग्री/1.56 m²x°C/W=323.07 Wh (0.32 kWh)

छत के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना

छत का क्षेत्रफल फर्श के समान है S छत = 36 m2

छत के थर्मल प्रतिरोध की गणना करते समय, हम ध्यान में नहीं रखते हैं लकड़ी के बोर्ड्स, क्योंकि उनका एक-दूसरे के साथ घनिष्ठ संबंध नहीं है और वे गर्मी इन्सुलेटर के रूप में कार्य नहीं करते हैं। इसलिए, छत का थर्मल प्रतिरोध है:

आर सीलिंग = आर इन्सुलेशन = इन्सुलेशन मोटाई 0.15 मीटर/ इन्सुलेशन की तापीय चालकता 0.039 W/mK=3.84 m²x°C/W

हम छत के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करते हैं:

छत Q =SхdT/R=36 m²х52 डिग्री/3.84 m²х°С/W=487.5 Wh (0.49 kWh)

परिसर की थर्मल गणना का सार, एक डिग्री या किसी अन्य जमीन में स्थित, उनके थर्मल शासन पर वायुमंडलीय "ठंड" के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए नीचे आता है, या अधिक सटीक रूप से, एक निश्चित मिट्टी किस हद तक इन्सुलेट करती है इस कमरेवायुमंडलीय तापमान के प्रभाव से. क्योंकि थर्मल इन्सुलेशन गुणमिट्टी बहुत सारे कारकों पर निर्भर करती है, इसलिए तथाकथित 4-ज़ोन तकनीक अपनाई गई। यह सरल धारणा पर आधारित है कि मिट्टी की परत जितनी मोटी होगी, उसके थर्मल इन्सुलेशन गुण उतने ही अधिक होंगे (वायुमंडल का प्रभाव काफी हद तक कम हो जाता है)। वायुमंडल की सबसे छोटी दूरी (ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज रूप से) को 4 क्षेत्रों में विभाजित किया गया है, जिनमें से 3 की चौड़ाई (यदि यह जमीन पर फर्श है) या गहराई (यदि यह जमीन पर दीवारें हैं) 2 मीटर है, और चौथे में ये विशेषताएं अनंत के बराबर हैं। 4 क्षेत्रों में से प्रत्येक को सिद्धांत के अनुसार अपने स्वयं के स्थायी गर्मी-इन्सुलेट गुण निर्दिष्ट किए गए हैं - क्षेत्र जितना दूर होगा (उसकी क्रम संख्या जितनी अधिक होगी), वातावरण का प्रभाव उतना ही कम होगा। औपचारिक दृष्टिकोण को छोड़कर, हम एक सरल निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कमरे में एक निश्चित बिंदु वायुमंडल से जितना दूर होगा (2 मीटर की बहुलता के साथ), उतनी ही अधिक अनुकूल परिस्थितियाँ (वायुमंडल के प्रभाव के दृष्टिकोण से) यह।

इस प्रकार, सशर्त क्षेत्रों की गिनती जमीनी स्तर से दीवार के साथ शुरू होती है, बशर्ते कि जमीन पर दीवारें हों। यदि कोई ज़मीनी दीवारें नहीं हैं, तो पहला क्षेत्र निकटतम फर्श पट्टी होगी बाहरी दीवार. इसके बाद, जोन 2 और 3 को क्रमांकित किया गया है, प्रत्येक 2 मीटर चौड़ा है। शेष जोन जोन 4 है।

यह विचार करना महत्वपूर्ण है कि ज़ोन दीवार पर शुरू हो सकता है और फर्श पर समाप्त हो सकता है। इस मामले में, आपको गणना करते समय विशेष रूप से सावधान रहना चाहिए।

यदि फर्श अछूता नहीं है, तो ज़ोन द्वारा गैर-अछूता फर्श के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध मान बराबर हैं:

ज़ोन 1 - आर एन.पी. =2.1 वर्गमीटर*एस/डब्ल्यू

ज़ोन 2 - आर एन.पी. =4.3 वर्गमीटर*एस/डब्ल्यू

ज़ोन 3 - आर एन.पी. =8.6 वर्गमीटर*एस/डब्ल्यू

ज़ोन 4 - आर एन.पी. =14.2 वर्गमीटर*एस/डब्ल्यू

इन्सुलेटेड फर्श के लिए गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध की गणना करने के लिए, आप निम्न सूत्र का उपयोग कर सकते हैं:

- गैर-अछूता फर्श के प्रत्येक क्षेत्र का गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध, वर्ग मीटर * एस / डब्ल्यू;

— इन्सुलेशन मोटाई, मी;

- इन्सुलेशन की तापीय चालकता गुणांक, W/(m*C);

इस तथ्य के बावजूद कि अधिकांश एक मंजिला औद्योगिक, प्रशासनिक और आवासीय भवनों के फर्श के माध्यम से गर्मी का नुकसान शायद ही कभी कुल गर्मी के नुकसान का 15% से अधिक होता है, और मंजिलों की संख्या में वृद्धि के साथ कभी-कभी 5% तक नहीं पहुंचता है, महत्व सही निर्णयकार्य...

पहली मंजिल या बेसमेंट की हवा से जमीन में गर्मी के नुकसान का निर्धारण करने से इसकी प्रासंगिकता नहीं खोती है।

यह आलेख शीर्षक में प्रस्तुत समस्या के समाधान के लिए दो विकल्पों पर चर्चा करता है। निष्कर्ष लेख के अंत में हैं.

गर्मी के नुकसान की गणना करते समय, आपको हमेशा "भवन" और "कमरे" की अवधारणाओं के बीच अंतर करना चाहिए।

संपूर्ण भवन के लिए गणना करते समय, लक्ष्य स्रोत की शक्ति और संपूर्ण ताप आपूर्ति प्रणाली का पता लगाना है।

भवन के प्रत्येक व्यक्तिगत कमरे की गर्मी के नुकसान की गणना करते समय, दिए गए आंतरिक वायु तापमान को बनाए रखने के लिए प्रत्येक विशिष्ट कमरे में स्थापना के लिए आवश्यक थर्मल उपकरणों (बैटरी, कन्वेक्टर, आदि) की शक्ति और संख्या निर्धारित करने की समस्या हल हो जाती है। .

इमारत में हवा को सूर्य से थर्मल ऊर्जा, हीटिंग सिस्टम के माध्यम से गर्मी आपूर्ति के बाहरी स्रोतों और विभिन्न आंतरिक स्रोतों - लोगों, जानवरों, कार्यालय उपकरणों से प्राप्त करके गर्म किया जाता है। घर का सामान, प्रकाश लैंप, गर्म पानी की आपूर्ति प्रणाली।

इमारत के आवरण के माध्यम से थर्मल ऊर्जा के नुकसान के कारण परिसर के अंदर की हवा ठंडी हो जाती है, जो कि इसकी विशेषता है तापीय प्रतिरोध, एम 2 डिग्री सेल्सियस/डब्ल्यू में मापा गया:

आर = Σ (δ मैं /λ मैं )

δ मैं- मीटर में संलग्न संरचना की सामग्री की परत की मोटाई;

λ मैं- सामग्री की तापीय चालकता का गुणांक W/(m °C) में।

घर को इससे बचाएं बाहरी वातावरणऊपरी मंजिल की छत (फर्श), बाहरी दीवारें, खिड़कियां, दरवाजे, द्वार और निचली मंजिल का फर्श (संभवतः एक तहखाना)।

बाहरी वातावरण है पवन बहारऔर मिट्टी.

किसी इमारत से गर्मी के नुकसान की गणना उस क्षेत्र में वर्ष की सबसे ठंडी पांच-दिन की अवधि के लिए बाहरी हवा के तापमान पर गणना की जाती है जहां सुविधा बनाई गई थी (या बनाई जाएगी)!

लेकिन, निःसंदेह, कोई भी आपको वर्ष के किसी अन्य समय के लिए गणना करने से मना नहीं करता है।

में गणनाएक्सेलआम तौर पर स्वीकृत जोनल विधि वी.डी. के अनुसार फर्श और जमीन से सटे दीवारों के माध्यम से गर्मी का नुकसान। मैकिंस्की।

किसी इमारत के नीचे की मिट्टी का तापमान मुख्य रूप से मिट्टी की तापीय चालकता और ताप क्षमता और पूरे वर्ष क्षेत्र में परिवेशी वायु के तापमान पर निर्भर करता है। चूंकि बाहरी हवा का तापमान अलग-अलग में काफी भिन्न होता है जलवायु क्षेत्र, तो अलग-अलग क्षेत्रों में अलग-अलग गहराई पर वर्ष की अलग-अलग अवधि में मिट्टी का तापमान अलग-अलग होता है।

तहखाने के फर्श और दीवारों के माध्यम से जमीन में गर्मी के नुकसान का निर्धारण करने की जटिल समस्या के समाधान को सरल बनाने के लिए, संलग्न संरचनाओं के क्षेत्र को 4 क्षेत्रों में विभाजित करने की तकनीक का 80 से अधिक वर्षों से सफलतापूर्वक उपयोग किया जा रहा है।

चार क्षेत्रों में से प्रत्येक का अपना निश्चित ताप स्थानांतरण प्रतिरोध m 2 °C/W है:

आर 1 =2.1 आर 2 =4.3 आर 3 =8.6 आर 4 =14.2

ज़ोन 1 फर्श पर एक पट्टी है (इमारत के नीचे मिट्टी को गहरा करने के अभाव में) 2 मीटर चौड़ी, पूरी परिधि के साथ बाहरी दीवारों की आंतरिक सतह से मापी जाती है या (भूमिगत या तहखाने के मामले में) ए समान चौड़ाई की पट्टी, नीचे की ओर मापी गई आंतरिक सतहेंज़मीन के किनारे से बाहरी दीवारें।

जोन 2 और 3 भी 2 मीटर चौड़े हैं और इमारत के केंद्र के करीब जोन 1 के पीछे स्थित हैं।

जोन 4 पूरे शेष केंद्रीय क्षेत्र पर कब्जा करता है।

ठीक नीचे प्रस्तुत चित्र में, जोन 1 पूरी तरह से बेसमेंट की दीवारों पर स्थित है, जोन 2 आंशिक रूप से दीवारों पर और आंशिक रूप से फर्श पर है, जोन 3 और 4 पूरी तरह से बेसमेंट फर्श पर स्थित हैं।

यदि इमारत संकीर्ण है, तो जोन 4 और 3 (और कभी-कभी 2) अस्तित्व में ही नहीं हो सकते हैं।

वर्ग लिंगकोनों में जोन 1 को गणना में दो बार ध्यान में रखा जाता है!

यदि संपूर्ण क्षेत्र 1 ऊर्ध्वाधर दीवारों पर स्थित है, तो क्षेत्र को वास्तव में बिना किसी परिवर्धन के माना जाता है।

यदि ज़ोन 1 का भाग दीवारों पर और भाग फर्श पर है, तो केवल फर्श के कोने वाले भागों को दो बार गिना जाता है।

यदि संपूर्ण क्षेत्र 1 फर्श पर स्थित है, तो गणना में परिकलित क्षेत्र को 2 × 2 x 4 = 16 मीटर 2 (एक आयताकार योजना वाले घर के लिए, यानी चार कोनों के साथ) बढ़ाया जाना चाहिए।

यदि ढांचा जमीन में नहीं दबा है तो इसका मतलब यह है एच =0.

नीचे एक्सेल में फर्श और धँसी हुई दीवारों के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए एक प्रोग्राम का स्क्रीनशॉट है आयताकार इमारतों के लिए.

जोन क्षेत्र एफ 1 , एफ 2 , एफ 3 , एफ 4 साधारण ज्यामिति के नियमों के अनुसार गणना की जाती है। यह कार्य बोझिल है और इसके लिए बार-बार स्केचिंग की आवश्यकता होती है। कार्यक्रम इस समस्या को हल करने को बहुत सरल बनाता है।

आसपास की मिट्टी को होने वाली कुल गर्मी हानि किलोवाट में सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

क्यू Σ =((एफ 1 + एफ1यू )/ आर 1 + एफ 2 / आर 2 + एफ 3 / आर 3 + एफ 4 / आर 4 )*(टी वीआर -टी एनआर )/1000

उपयोगकर्ता को केवल तालिका भरनी होगी एक्सेल मानपहली 5 पंक्तियाँ और नीचे परिणाम पढ़ें।

जमीन में गर्मी के नुकसान का निर्धारण करने के लिए परिसरज़ोन क्षेत्र मैन्युअल रूप से गिनती करनी होगीऔर फिर उपरोक्त सूत्र में प्रतिस्थापित करें।

निम्नलिखित स्क्रीनशॉट, उदाहरण के तौर पर, फर्श और धँसी हुई दीवारों के माध्यम से गर्मी के नुकसान की एक्सेल में गणना दिखाता है निचले दाएँ भाग के लिए (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है) बेसमेंट कक्ष.

प्रत्येक कमरे से जमीन में गर्मी के नुकसान की मात्रा पूरी इमारत की जमीन में कुल गर्मी के नुकसान के बराबर है!

नीचे दिया गया चित्र सरलीकृत आरेख दिखाता है मानक डिज़ाइनफर्श और दीवारें.

यदि सामग्रियों की तापीय चालकता गुणांक ( λ मैं) जिनमें से वे 1.2 W/(m °C) से अधिक हैं।

यदि फर्श और/या दीवारें इंसुलेटेड हैं, यानी उनमें परतें होती हैं λ <1,2 W/(m °C), फिर प्रत्येक क्षेत्र के लिए प्रतिरोध की गणना सूत्र का उपयोग करके अलग से की जाती है:

आरइन्सुलेशनमैं = आरअछूतामैं + Σ (δ जे /λ जे )

यहाँ δ जे- मीटर में इन्सुलेशन परत की मोटाई।

जॉयस्ट पर फर्श के लिए, प्रत्येक क्षेत्र के लिए गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध की भी गणना की जाती है, लेकिन एक अलग सूत्र का उपयोग करके:

आरजोइस्ट परमैं =1,18*(आरअछूतामैं + Σ (δ जे /λ जे ) )

गर्मी के नुकसान की गणनाएमएस एक्सेलप्रोफेसर ए.जी. की विधि के अनुसार फर्श और जमीन से सटे दीवारों के माध्यम से। सोत्निकोवा।

जमीन में दबी इमारतों के लिए एक बहुत ही दिलचस्प तकनीक का वर्णन "इमारतों के भूमिगत हिस्से में गर्मी के नुकसान की थर्मोफिजिकल गणना" लेख में किया गया है। यह लेख 2010 में ABOK पत्रिका के अंक संख्या 8 में "चर्चा क्लब" अनुभाग में प्रकाशित हुआ था।

जो लोग नीचे लिखी बात का अर्थ समझना चाहते हैं उन्हें पहले ऊपर का अध्ययन करना चाहिए।

ए.जी. सोतनिकोव, मुख्य रूप से अन्य पूर्ववर्ती वैज्ञानिकों के निष्कर्षों और अनुभव पर भरोसा करते हुए, उन कुछ लोगों में से एक हैं, जिन्होंने लगभग 100 वर्षों में, एक ऐसे विषय पर सुई को आगे बढ़ाने की कोशिश की जो कई हीटिंग इंजीनियरों को चिंतित करता है। मैं मौलिक थर्मल इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से उनके दृष्टिकोण से बहुत प्रभावित हूं। लेकिन उपयुक्त सर्वेक्षण कार्य के अभाव में मिट्टी के तापमान और इसकी तापीय चालकता गुणांक का सही आकलन करने में कठिनाई कुछ हद तक ए.जी. की कार्यप्रणाली को बदल देती है। सोत्निकोव को व्यावहारिक गणनाओं से दूर हटते हुए सैद्धांतिक स्तर पर ले गए। हालाँकि साथ ही, वी.डी. की आंचलिक पद्धति पर भरोसा करना जारी रखा। मैकिन्स्की के अनुसार, हर कोई बस आँख बंद करके परिणामों पर विश्वास करता है और, उनकी घटना के सामान्य भौतिक अर्थ को समझते हुए, प्राप्त संख्यात्मक मूल्यों में निश्चित रूप से आश्वस्त नहीं हो सकता है।

प्रोफेसर ए.जी. की तकनीक का क्या अर्थ है? सोत्निकोवा? उनका सुझाव है कि दफन इमारत के फर्श के माध्यम से सभी गर्मी का नुकसान ग्रह में "गहराई" जाता है, और जमीन के संपर्क में दीवारों के माध्यम से सभी गर्मी का नुकसान अंततः सतह पर स्थानांतरित हो जाता है और परिवेशी वायु में "विघटित" हो जाता है।

यह आंशिक रूप से सच लगता है (गणितीय औचित्य के बिना) यदि निचली मंजिल के तल की पर्याप्त गहराई है, लेकिन यदि गहराई 1.5...2.0 मीटर से कम है, तो अभिधारणाओं की शुद्धता के बारे में संदेह पैदा होता है...

पिछले पैराग्राफों में की गई सभी आलोचनाओं के बावजूद, यह प्रोफेसर ए.जी. के एल्गोरिदम का विकास था। सोत्निकोवा बहुत आशाजनक लगती है।

आइए एक्सेल में पिछले उदाहरण की तरह उसी इमारत के लिए फर्श और दीवारों के माध्यम से जमीन में गर्मी के नुकसान की गणना करें।

हम स्रोत डेटा ब्लॉक में इमारत के बेसमेंट के आयाम और गणना किए गए हवा के तापमान को रिकॉर्ड करते हैं।

इसके बाद, आपको मिट्टी की विशेषताओं को भरना होगा। उदाहरण के तौर पर, आइए रेतीली मिट्टी लें और जनवरी में 2.5 मीटर की गहराई पर इसकी तापीय चालकता गुणांक और तापमान को प्रारंभिक डेटा में दर्ज करें। आपके क्षेत्र की मिट्टी का तापमान और तापीय चालकता इंटरनेट पर पाई जा सकती है।

दीवारें और फर्श प्रबलित कंक्रीट से बने होंगे ( λ =1.7 W/(m°C)) मोटाई 300 मिमी ( δ =0,3 एम) थर्मल प्रतिरोध के साथ आर = δ / λ =0.176मी 2 डिग्री सेल्सियस/डब्ल्यू।

और अंत में, हम प्रारंभिक डेटा में फर्श और दीवारों की आंतरिक सतहों और बाहरी हवा के संपर्क में मिट्टी की बाहरी सतह पर गर्मी हस्तांतरण गुणांक के मूल्यों को जोड़ते हैं।

प्रोग्राम नीचे दिए गए सूत्रों का उपयोग करके एक्सेल में गणना करता है।

फर्श क्षेत्र:

एफ पीएल =बी ० ए

दीवार क्षेत्र:

एफ सेंट =2*एच *(बी + ए )

दीवारों के पीछे मिट्टी की परत की सशर्त मोटाई:

δ रूपा = एफ(एच / एच )

फर्श के नीचे की मिट्टी का तापीय प्रतिरोध:

आर 17 =(1/(4*λ जीआर )*(π / एफपी एल ) 0,5

फर्श के माध्यम से गर्मी का नुकसान:

क्यूपी एल = एफपी एल *(टीवी — टीजीआर )/(आर 17 + आरपी एल +1/α इंच)

दीवारों के पीछे की मिट्टी का तापीय प्रतिरोध:

आर 27 = δ रूपा /λ जीआर

दीवारों के माध्यम से गर्मी का नुकसान:

क्यूअनुसूचित जनजाति = एफअनुसूचित जनजाति *(टीवी — टीएन )/(1/α n +आर 27 + आरअनुसूचित जनजाति +1/α इंच)

ज़मीन में कुल ऊष्मा हानि:

क्यू Σ = क्यूपी एल + क्यूअनुसूचित जनजाति

टिप्पणियाँ और निष्कर्ष.

फर्श और दीवारों के माध्यम से जमीन में एक इमारत की गर्मी की हानि, दो अलग-अलग तरीकों का उपयोग करके प्राप्त की जाती है, जो काफी भिन्न होती है। ए.जी. के एल्गोरिदम के अनुसार सोतनिकोव अर्थ क्यू Σ =16,146 किलोवाट, जो आम तौर पर स्वीकृत "जोनल" एल्गोरिदम के अनुसार मूल्य से लगभग 5 गुना अधिक है - क्यू Σ =3,353 किलोवाट!

तथ्य यह है कि दबी हुई दीवारों और बाहरी हवा के बीच की मिट्टी का तापीय प्रतिरोध कम हो गया है आर 27 =0,122 एम 2 डिग्री सेल्सियस/डब्ल्यू स्पष्ट रूप से छोटा है और वास्तविकता के अनुरूप होने की संभावना नहीं है। इसका मतलब है कि मिट्टी की सशर्त मोटाई δ रूपाबिल्कुल सही ढंग से परिभाषित नहीं किया गया है!

इसके अलावा, उदाहरण में मैंने जो "नंगी" प्रबलित कंक्रीट की दीवारें चुनीं, वे भी हमारे समय के लिए पूरी तरह से अवास्तविक विकल्प हैं।

ए.जी. के लेख का एक चौकस पाठक सोत्निकोवा को कई त्रुटियाँ मिलेंगी, सबसे अधिक संभावना लेखक की नहीं, बल्कि वे जो टाइपिंग के दौरान उत्पन्न हुई थीं। फिर सूत्र (3) में कारक 2 प्रकट होता है λ , फिर बाद में गायब हो जाता है। गणना करते समय उदाहरण में आर 17 इकाई के बाद कोई विभाजन चिह्न नहीं है। उसी उदाहरण में, किसी इमारत के भूमिगत हिस्से की दीवारों के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करते समय, किसी कारण से क्षेत्र को सूत्र में 2 से विभाजित किया जाता है, लेकिन फिर मूल्यों को रिकॉर्ड करते समय इसे विभाजित नहीं किया जाता है... ये अनइंसुलेटेड क्या हैं उदाहरण में दीवारें और फर्श आरअनुसूचित जनजाति = आरपी एल =2 मी 2 डिग्री सेल्सियस/डब्ल्यू? फिर उनकी मोटाई कम से कम 2.4 मीटर होनी चाहिए! और यदि दीवारें और फर्श इंसुलेटेड हैं, तो बिना इंसुलेटेड फर्श के लिए ज़ोन द्वारा गणना के विकल्प के साथ इन गर्मी के नुकसान की तुलना करना गलत लगता है।

आर 27 = δ रूपा /(2*λ जीआर)=के(ओल((एच / एच )*(π/2)))/K(पाप((एच / एच )*(π/2)))

2 के गुणक की उपस्थिति के संबंध में प्रश्न के संबंध में λ जीआरऊपर पहले ही कहा जा चुका है।

मैंने संपूर्ण अण्डाकार समाकलनों को एक दूसरे से विभाजित किया। परिणामस्वरूप, यह पता चला कि लेख में ग्राफ़ फ़ंक्शन को दिखाता है λ जीआर =1:

δ रूपा = (½) *को(ओल((एच / एच )*(π/2)))/K(पाप((एच / एच )*(π/2)))

लेकिन गणितीय रूप से यह सही होना चाहिए:

δ रूपा = 2 *को(ओल((एच / एच )*(π/2)))/K(पाप((एच / एच )*(π/2)))

या, यदि गुणक 2 है λ जीआरजरूरत नहीं:

δ रूपा = 1 *को(ओल((एच / एच )*(π/2)))/K(पाप((एच / एच )*(π/2)))

इसका मतलब यह है कि निर्धारण के लिए ग्राफ δ रूपाग़लत मान देता है जिसे 2 या 4 गुना कम करके आंका जाता है...

यह पता चला है कि हर किसी के पास ज़ोन के अनुसार फर्श और दीवारों के माध्यम से जमीन में गर्मी के नुकसान को "गिनना" या "निर्धारित" करना जारी रखने के अलावा कोई विकल्प नहीं है? 80 वर्षों में कोई अन्य योग्य विधि का आविष्कार नहीं किया गया है। या क्या वे इसे लेकर आए, लेकिन इसे अंतिम रूप नहीं दिया?!

मैं ब्लॉग पाठकों को वास्तविक परियोजनाओं में दोनों गणना विकल्पों का परीक्षण करने और तुलना और विश्लेषण के लिए टिप्पणियों में परिणाम प्रस्तुत करने के लिए आमंत्रित करता हूं।

इस लेख के अंतिम भाग में जो कुछ भी कहा गया है वह केवल लेखक की राय है और अंतिम सत्य होने का दावा नहीं करता है। मुझे टिप्पणियों में इस विषय पर विशेषज्ञों की राय सुनकर खुशी होगी। मैं ए.जी. के एल्गोरिदम को पूरी तरह से समझना चाहूंगा। सोतनिकोव, क्योंकि इसमें वास्तव में आम तौर पर स्वीकृत विधि की तुलना में अधिक कठोर थर्मोफिजिकल औचित्य है।

मैं भीख मांगता हूँ विनीत लेखक का काम गणना कार्यक्रमों के साथ एक फ़ाइल डाउनलोड करें लेख घोषणाओं की सदस्यता लेने के बाद!

पी.एस. (02/25/2016)

लेख लिखने के लगभग एक साल बाद, हम ऊपर उठाए गए सवालों को सुलझाने में कामयाब रहे।

सबसे पहले, ए.जी. की विधि का उपयोग करके एक्सेल में गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए एक कार्यक्रम। सोत्निकोवा का मानना ​​​​है कि सब कुछ सही है - बिल्कुल ए.आई. के सूत्रों के अनुसार। पेखोविच!

दूसरे, ए.जी. के लेख से सूत्र (3), जिसने मेरे तर्क में भ्रम पैदा कर दिया। सोत्निकोवा को इस तरह नहीं दिखना चाहिए:

आर 27 = δ रूपा /(2*λ जीआर)=के(ओल((एच / एच )*(π/2)))/K(पाप((एच / एच )*(π/2)))

ए.जी. के लेख में सोत्निकोवा सही प्रविष्टि नहीं है! लेकिन फिर ग्राफ़ बनाया गया, और उदाहरण की गणना सही सूत्रों का उपयोग करके की गई!!!

ए.आई. के अनुसार ऐसा ही होना चाहिए। पेखोविच (पृष्ठ 110, अनुच्छेद 27 का अतिरिक्त कार्य):

आर 27 = δ रूपा /λ जीआर=1/(2*λ जीआर )*के(ओल((एच / एच )*(π/2)))/K(पाप((एच / एच )*(π/2)))

δ रूपा =आर27 *λ जीआर =(½)*के(ओल((एच / एच )*(π/2)))/K(पाप((एच / एच )*(π/2)))

परिसर में गर्मी के नुकसान की गणना करने की पद्धति और इसके कार्यान्वयन की प्रक्रिया (एसपी 50.13330.2012 इमारतों की थर्मल सुरक्षा, पैराग्राफ 5 देखें)।

घर घेरने वाली संरचनाओं (दीवारों, छत, खिड़कियां, छत, नींव), वेंटिलेशन और सीवरेज के माध्यम से गर्मी खो देता है। मुख्य गर्मी का नुकसान संलग्न संरचनाओं के माध्यम से होता है - सभी गर्मी के नुकसान का 60-90%।

किसी भी मामले में, गर्म कमरे में मौजूद सभी संलग्न संरचनाओं के लिए गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

इस मामले में, आंतरिक संरचनाओं के माध्यम से होने वाली गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखना आवश्यक नहीं है यदि आसन्न कमरों के तापमान के साथ उनके तापमान में अंतर 3 डिग्री सेल्सियस से अधिक न हो।

भवन लिफाफों के माध्यम से गर्मी का नुकसान

परिसर में गर्मी का नुकसान मुख्य रूप से निर्भर करता है:
1 घर और बाहर तापमान में अंतर (जितना अधिक अंतर, उतना अधिक नुकसान),
2 दीवारों, खिड़कियों, दरवाजों, कोटिंग्स, फर्श (कमरे की तथाकथित संलग्न संरचनाएं) के थर्मल इन्सुलेशन गुण।

घेरने वाली संरचनाएं आम तौर पर संरचना में सजातीय नहीं होती हैं। और इनमें आमतौर पर कई परतें होती हैं। उदाहरण: शैल दीवार = प्लास्टर + शैल + बाहरी परिष्करण। इस डिज़ाइन में बंद वायु अंतराल भी शामिल हो सकते हैं (उदाहरण: ईंटों या ब्लॉकों के अंदर गुहाएँ)। उपरोक्त सामग्रियों में थर्मल विशेषताएं हैं जो एक दूसरे से भिन्न हैं। एक संरचनात्मक परत की मुख्य विशेषता इसका ताप स्थानांतरण प्रतिरोध आर है।

जहां q संलग्न सतह के प्रति वर्ग मीटर में नष्ट होने वाली ऊष्मा की मात्रा है (आमतौर पर इसे W/sq.m में मापा जाता है)

ΔT गणना कक्ष के अंदर के तापमान और बाहरी हवा के तापमान के बीच का अंतर है (जलवायु क्षेत्र के लिए सबसे ठंडा पांच दिवसीय तापमान डिग्री सेल्सियस जिसमें गणना भवन स्थित है)।

मूल रूप से, कमरों का आंतरिक तापमान लिया जाता है। रहने वाले क्वार्टर 22 oC. गैर-आवासीय 18 oC. जल उपचार क्षेत्र 33°से.

जब बहुपरत संरचना की बात आती है, तो संरचना की परतों का प्रतिरोध बढ़ जाता है।

δ - परत की मोटाई, मी;

λ निर्माण परत की सामग्री की गणना की गई तापीय चालकता गुणांक है, जो संलग्न संरचनाओं, डब्ल्यू / (एम 2 ओसी) की परिचालन स्थितियों को ध्यान में रखता है।

खैर, हमने गणना के लिए आवश्यक बुनियादी डेटा को व्यवस्थित कर लिया है।

तो, बिल्डिंग लिफाफों के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए, हमें इसकी आवश्यकता है:

1. संरचनाओं का ताप स्थानांतरण प्रतिरोध (यदि संरचना बहुपरत है, तो Σ R परतें)

2. गणना कक्ष और बाहर के तापमान के बीच का अंतर (सबसे ठंडे पांच दिन की अवधि का तापमान डिग्री सेल्सियस)। ΔT

3. बाड़ लगाने वाले क्षेत्र एफ (अलग-अलग दीवारें, खिड़कियां, दरवाजे, छत, फर्श)

4. मुख्य दिशाओं के संबंध में भवन का उन्मुखीकरण भी उपयोगी है।

बाड़ द्वारा गर्मी के नुकसान की गणना करने का सूत्र इस तरह दिखता है:

Qlimit=(ΔT / Rolim)* फोलिम * n *(1+∑b)

क्यूलिम - संलग्न संरचनाओं के माध्यम से गर्मी की हानि, डब्ल्यू

Rogr - ऊष्मा स्थानांतरण प्रतिरोध, m2°C/W; (यदि कई परतें हैं तो ∑ Rogr परतें)

फ़ॉगर - संलग्न संरचना का क्षेत्र, मी;

n संलग्न संरचना और बाहरी हवा के बीच संपर्क का गुणांक है।

प्रत्येक संलग्न संरचना की गर्मी हानि की गणना अलग से की जाती है। पूरे कमरे की घेरने वाली संरचनाओं के माध्यम से गर्मी के नुकसान की मात्रा कमरे की प्रत्येक घेरने वाली संरचना के माध्यम से गर्मी के नुकसान का योग होगी

फर्शों के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना

ज़मीन पर बिना इन्सुलेशन वाला फर्श

आमतौर पर, अन्य भवन लिफाफों (बाहरी दीवारों, खिड़की और दरवाजे के उद्घाटन) के समान संकेतकों की तुलना में फर्श की गर्मी का नुकसान एक प्राथमिकता है जिसे महत्वहीन माना जाता है और इसे सरलीकृत रूप में हीटिंग सिस्टम की गणना में ध्यान में रखा जाता है। ऐसी गणनाओं का आधार विभिन्न निर्माण सामग्री के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध के लिए लेखांकन और सुधार गुणांक की एक सरलीकृत प्रणाली है।

यदि हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि भूतल की गर्मी के नुकसान की गणना के लिए सैद्धांतिक औचित्य और पद्धति काफी समय पहले विकसित की गई थी (यानी, एक बड़े डिजाइन मार्जिन के साथ), तो हम सुरक्षित रूप से इन अनुभवजन्य दृष्टिकोणों की व्यावहारिक प्रयोज्यता के बारे में बात कर सकते हैं। आधुनिक स्थितियाँ. विभिन्न निर्माण सामग्री, इन्सुलेशन और फर्श कवरिंग की थर्मल चालकता और गर्मी हस्तांतरण गुणांक अच्छी तरह से ज्ञात हैं, और फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए अन्य भौतिक विशेषताओं की आवश्यकता नहीं होती है। उनकी तापीय विशेषताओं के अनुसार, फर्शों को आमतौर पर इंसुलेटेड और गैर-इंसुलेटेड में विभाजित किया जाता है, और संरचनात्मक रूप से - जमीन पर और जॉयस्ट पर फर्श।

जमीन पर एक बिना इंसुलेटेड फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना इमारत के आवरण के माध्यम से गर्मी के नुकसान का आकलन करने के सामान्य सूत्र पर आधारित है:

कहाँ क्यू- मुख्य और अतिरिक्त ताप हानि, डब्ल्यू;

ए– संलग्न संरचना का कुल क्षेत्रफल, एम2;

टी.वी , टी.एन- इनडोर और आउटडोर हवा का तापमान, डिग्री सेल्सियस;

β - कुल में अतिरिक्त गर्मी के नुकसान का हिस्सा;

एन- सुधार कारक, जिसका मूल्य संलग्न संरचना के स्थान से निर्धारित होता है;

रो- गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध, एम2 डिग्री सेल्सियस/डब्ल्यू।

ध्यान दें कि एक सजातीय सिंगल-लेयर फर्श कवरिंग के मामले में, गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध आरओ जमीन पर गैर-अछूता फर्श सामग्री के गर्मी हस्तांतरण गुणांक के विपरीत आनुपातिक है।

बिना इंसुलेटेड फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करते समय, एक सरलीकृत दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है, जिसमें मान (1+ β) n = 1 होता है। फर्श के माध्यम से गर्मी का नुकसान आमतौर पर गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र को ज़ोन करके किया जाता है। यह छत के नीचे मिट्टी के तापमान क्षेत्रों की प्राकृतिक विविधता के कारण है।

बिना इंसुलेटेड फर्श से गर्मी का नुकसान प्रत्येक दो-मीटर क्षेत्र के लिए अलग से निर्धारित किया जाता है, जिसकी संख्या इमारत की बाहरी दीवार से शुरू होती है। प्रत्येक क्षेत्र में जमीन के तापमान को स्थिर मानते हुए आमतौर पर 2 मीटर चौड़ी ऐसी कुल चार पट्टियों को ध्यान में रखा जाता है। चौथे क्षेत्र में पहले तीन धारियों की सीमाओं के भीतर बिना इंसुलेटेड फर्श की पूरी सतह शामिल है। ऊष्मा स्थानांतरण प्रतिरोध मान लिया गया है: प्रथम क्षेत्र के लिए R1=2.1; दूसरे R2=4.3 के लिए; तीसरे और चौथे के लिए क्रमशः R3=8.6, R4=14.2 m2*оС/W.

चित्र .1। गर्मी के नुकसान की गणना करते समय फर्श की सतह को जमीन और आसन्न धँसी हुई दीवारों पर ज़ोनिंग करना

मिट्टी के आधार वाले फर्श वाले रिक्त कमरों के मामले में: गणना में दीवार की सतह से सटे पहले क्षेत्र के क्षेत्र को दो बार ध्यान में रखा जाता है। यह काफी समझ में आता है, क्योंकि फर्श की गर्मी की कमी को इमारत के आसन्न ऊर्ध्वाधर घेरने वाली संरचनाओं में गर्मी की कमी के साथ जोड़ा जाता है।

फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना प्रत्येक क्षेत्र के लिए अलग से की जाती है, और प्राप्त परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत किया जाता है और भवन डिजाइन के थर्मल इंजीनियरिंग औचित्य के लिए उपयोग किया जाता है। रिक्त कमरों की बाहरी दीवारों के तापमान क्षेत्रों की गणना ऊपर दिए गए सूत्रों के समान सूत्रों का उपयोग करके की जाती है।

एक अछूता फर्श के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना में (और इसे ऐसा माना जाता है यदि इसके डिज़ाइन में 1.2 W/(m °C) से कम तापीय चालकता वाली सामग्री की परतें होती हैं), एक गैर के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध का मूल्य- जमीन पर इंसुलेटेड फर्श प्रत्येक मामले में इंसुलेटिंग परत के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध से बढ़ता है:

Rу.с = δу.с / λу.с,

कहाँ δу.с– इन्सुलेशन परत की मोटाई, मी; λу.с- इन्सुलेशन परत सामग्री की थर्मल चालकता, डब्ल्यू/(एम डिग्री सेल्सियस)।