Розрахункові тепловтрати приміщення за СНІП. Розрахунок тепловтрат підлоги по ґрунту в угв Тепловтрати утеплених підлог кутових приміщень розрахунок
Тепловтрати через підлогу, розташовану на ґрунті, розраховуються за зонами згідно . Для цього поверхня підлоги ділять на смуги шириною 2 м, паралельні зовнішнім стінам. Смугу, що найближча до зовнішньої стіни, позначають першою зоною, наступні дві смуги - другою та третьою зоною, а решту поверхні підлоги - четвертою зоною.
При розрахунку тепловтрат підвальних приміщеньрозбивка на смуги-зони в даному випадку проводиться від рівня землі поверхнею підземної частини стін і далі по підлозі. Умовні опори теплопередачі для зон у цьому випадку приймаються і розраховуються так само, як для підлоги, що утеплює, за наявності утеплювальних шарів, якими в даному випадку є шари конструкції стіни.
Коефіцієнт теплопередачі К, Вт/(м 2 ∙°С) кожної зони утепленої підлоги на грунті визначається за формулою:
де – опір теплопередачі утепленої підлоги на ґрунті, м 2 ∙°С/Вт, розраховується за формулою:
= + Σ , (2.2)
де - опір теплопередачі неутепленої підлоги i-тої зони;
δ j – товщина j-того шару конструкції, що утеплює;
λ j – коефіцієнт теплопровідності матеріалу, з якого складається шар.
Для всіх зон неутепленої підлоги є дані щодо опору теплопередачі, які приймаються за:
2,15 м 2 ∙ ° С/Вт - для першої зони;
4,3 м 2 ∙°С/Вт – для другої зони;
8,6 м 2 ∙ ° С/Вт - для третьої зони;
14,2 м 2 ∙ ° С/Вт – для четвертої зони.
У даному проекті підлоги на ґрунті мають 4 шари. Конструкція підлоги наведена малюнку 1.2, конструкція стіни наведено малюнку 1.1.
Приклад теплотехнічного розрахунку підлог, розташованих на ґрунті для приміщення 002 венткамера:
1. Розподіл на зони у приміщенні венткамери умовно представлено малюнку 2.3.
Малюнок 2.3. Поділ на зони приміщення венткамери
На малюнку видно, що до другої зони входить частина стіни та частина підлоги. Тому коефіцієнт опору теплопередачі цієї зони розраховується двічі.
2. Визначимо опір теплопередачі утепленої підлоги на грунті, м 2 ∙ ° С/Вт:
2,15 + 
= 4,04 м 2 ∙ ° С/Вт,
4,3 + = 7,1 м 2 ∙ ° С/Вт,
4,3 + 
= 7,49 м 2 ∙ ° С/Вт,
8,6 + = 11,79 м 2 ∙ ° С/Вт,
14,2 + = 17,39 м 2 ∙ ° С/Вт.
Зазвичай тепловтрати підлоги в порівнянні з аналогічними показниками інших огороджувальних конструкцій будівлі (зовнішні стіни, віконні та дверні отвори) апріорі приймаються незначними та враховуються у розрахунках систем опалення у спрощеному вигляді. В основу таких розрахунків закладається спрощена система облікових та поправочних коефіцієнтів опору теплопередачі різних будівельних матеріалів.
Якщо врахувати, що теоретичне обґрунтування та методика розрахунку тепловтрат грунтової підлоги була розроблена досить давно (тобто з великим проектним запасом), можна сміливо говорити про практичну застосовність цих емпіричних підходів у сучасних умовах. Коефіцієнти теплопровідності та теплопередачі різних будівельних матеріалів, утеплювачів та підлогових покриттівдобре відомі, а інших фізичних характеристик для розрахунку тепловтрат через підлогу не потрібно. За своїми теплотехнічними характеристиками підлогу прийнято розділяти на утеплені та неутеплені, конструктивно – підлоги на грунті та лагах.
Розрахунок тепловтрат через неутеплену підлогу на грунті ґрунтується на загальній формулі оцінки втрат теплоти через огороджувальні конструкції будівлі:
де Q– основні та додаткові тепловтрати, Вт;
А- Сумарна площа огороджувальної конструкції, м2;
tв , tн– температура всередині приміщення та зовнішнього повітря, ос;
β - частка додаткових тепловтрат у сумарних;
n- Поправочний коефіцієнт, значення якого визначається місцезнаходженням огороджувальної конструкції;
Ro- Опір теплопередачі, м2 ° С/Вт.
Зауважимо, що у разі однорідного одношарового перекриття підлоги опір теплопередачі Rо обернено пропорційно коефіцієнту теплопередачі матеріалу неутепленої підлоги на грунті.
При розрахунку тепловтрат через неутеплену підлогу застосовується спрощений підхід, при якому величина (1+ β) n = 1. Тепловтрати через підлогу прийнято проводити методом зонування площі теплопередачі. Це з природною неоднорідністю температурних полів грунту під перекриттям.
Тепловтрати неутепленої підлоги визначаються окремо для кожної двометрової зони, нумерація яких починається від зовнішньої стінибудівлі. Усього таких смуг шириною 2 м прийнято враховувати чотири, вважаючи температуру ґрунту в кожній зоні постійною. Четверта зона включає всю поверхню неутепленої підлоги в межах перших трьох смуг. Опір теплопередачі приймається: для першої зони R1 = 2,1; для другої R2 = 4,3; відповідно для третьої та четвертої R3=8,6, R4=14,2 м2*оС/Вт.
Рис.1. Зонування поверхні підлоги на грунті і заглиблених стін, що примикають, при розрахунку теполовтрат
У разі заглиблених приміщень з ґрунтовою основоюпідлоги: площа першої зони, що примикає до стінової поверхні, враховується у розрахунках двічі. Це цілком зрозуміло, так як тепловтрати підлоги підсумовуються з втратами тепла в вертикальних конструкціях будівлі, що примикають до нього.
Розрахунок тепловтрат через підлогу проводиться для кожної зони окремо, а отримані результати підсумовуються та використовуються для теплотехнічного обґрунтування проекту будівлі. Розрахунок для температурних зон зовнішніх стін заглиблених приміщень проводиться за формулами, аналогічними наведеним вище.
У розрахунках тепловтрат через утеплену підлогу (а таким вона вважається, якщо в її конструкції є шари матеріалу з теплопровідністю менше 1,2 Вт/(м °С)) величина опору теплопередачі неутепленої підлоги на грунті збільшується в кожному випадку на опір теплопередачі шару, що утеплює:
Rу.с = δу.с / λу.с,
де δу.с- Товщина утеплюючого шару, м; λу.с– теплопровідність матеріалу шару, що утеплює, Вт/(м °С).
Відповідно до СНиП 41-01-2003 підлоги поверху будівлі, розташовані на ґрунті та лагах, розмежовуються на чотири зони-смуги шириною 2 м паралельно зовнішнім стінам (рис. 2.1). При підрахунку втрат тепла через підлоги, розташовані на грунті або лагах, поверхня ділянок підлог біля кута зовнішніх стін ( у I зоні-смузі ) вводиться в розрахунок двічі (квадрат 2х2 м).
Опір теплопередачі слід визначати:
а) для неутеплених підлог на ґрунті та стін, розташованих нижче рівня землі, з теплопровідністю l ³ 1,2 Вт/(м×°С) по зонах шириною 2 м, паралельним зовнішнім стінам, приймаючи Rн.п . , (М 2 × ° С) / Вт, рівним:
2,1 - для I зони;
4,3 – для ІІ зони;
8,6 – для ІІІ зони;
14,2 - для IV зони (для площі підлоги, що залишилася);
б) для утеплених підлог на ґрунті та стін, розташованих нижче рівня землі, з теплопровідністю l у.с.< 1,2 Вт/(м×°С) утепляющего слоя толщиной d у.с. , м, принимая Rу.п. , (М 2 × ° С) / Вт, за формулою
в) термічний опіртеплопередачі окремих зон підлог на лагах Rл, (м 2 ×°С)/Вт, визначають за формулами:
І зона – 
;
ІІ зона – 
;
III зона - 
;
IV зона - 
,
де , , , - Значення термічного опору теплопередачі окремих зон неутеплених підлог, (м 2 × ° С) / Вт, відповідно чисельно рівні 2,1; 4,3; 8,6; 14,2; – сума значень термічного опору теплопередачі шару підлоги, що утеплює, на лагах, (м 2 ×°С)/Вт.
Величину обчислюють за виразом:
, (2.4)
тут – термічний опір замкнутих повітряних прошарків
(Табл. 2.1); д - товщина шару з дощок, м; д – теплопровідність матеріалу з дерева, Вт/(м·°С).
Втрати тепла через підлогу, розташовану на ґрунті, Вт:
, (2.5)
де , , , – площі відповідно I,II,III,IV зон-смуг, м 2 .
Втрати тепла через підлогу, розташовану на лагах, Вт:
, (2.6)
приклад 2.2.
Вихідні дані:
– поверх перший;
– зовнішніх стін – дві;
- конструкція підлог: підлога бетонна, покрита лінолеумом;
- Розрахункова температура внутрішнього повітря ° С;
Порядок розрахунку.
Мал. 2.2. Фрагмент плану та розташування зон підлоги у житловій кімнаті №1
(До прикладів 2.2 і 2.3)
2. У житловій кімнаті № 1 розміщуються лише перша та частина другої зони.
Перша зона: 2,0'5,0 м і 2,0'3,0 м;
Друга зона: 1,0'3,0 м.
3. Площі кожної зони рівні:
4. Визначаємо опір теплопередачі кожної зони за формулою (2.2):
(м 2 ×°С)/Вт,
(м 2 × ° С) / Вт.
5. За формулою (2.5) визначаємо втрати тепла через підлогу, розташовану на ґрунті:
приклад 2.3.
Вихідні дані:
- конструкція підлоги: підлога дерев'яна на лагах;
– зовнішніх стін – дві (рис. 2.2);
– поверх перший;
– район будівництва – м. Липецьк;
- Розрахункова температура внутрішнього повітря ° С; °З.
Порядок розрахунку.
1. Викреслюємо план першого поверху в масштабі із зазначенням основних розмірів і ділимо підлогу на чотири зони-смуги шириною 2 м паралельно зовнішнім стінам.
2. У житловій кімнаті №1 розміщуються лише перша та частина другої зони.
Визначаємо розміри кожної зони-смуги:
Для виконання розрахунку тепловтрат через підлогу і стелю знадобляться такі дані:
- розміри будинку 6 х 6 метрів.
- Підлоги - обрізна дошка, шпунтована товщиною 32 мм, обшиті ДСП товщиною 0,01 м, утеплені мінераловатним утеплювачемтовщиною 0,05 м. Під будинком влаштовано підпілля для зберігання овочів та консервації. Взимку температура у підпіллі загалом становить +8°С.
- Стельове перекриття - стелі виготовлені з дерев'яних щитів, стелі утеплені з боку горищного приміщення мінераловатним теплоізолятором товщина шару 0,15 метра, з влаштуванням паро-гідроізоляційного шару. Горищне приміщеннянеутеплене.
Розрахунок тепловтрат через підлогу
R дощок =B/K=0,032 м/0,15 Вт/мК =0,21 м²х°С/Вт, де B - товщина матеріалу, К - коефіцієнт теплопороводності.
R дсп =B/K=0,01м/0,15Вт/мК=0,07м²х°С/Вт
R утепл =B/K=0,05 м/0,039 Вт/мК=1,28 м²х°С/Вт
Сумарне значення R статі =0,21+0,07+1,28=1,56 м²х°С/Вт
Враховуючи, що в підпіллі температура взимку постійно тримається близько +8 ° С, то необхідне для розрахунку тепловтрат втрат дорівнює 22-8 = 14 градусів. Тепер є всі дані для розрахунку тепловтрат через підлогу:
Q підлоги = SхdT/R=36 м²х14 градусів/1,56 м²х°С/Вт=323,07 Вт.год (0,32 кВт.год)
Розрахунок тепловтрат через стелю
Площа стелі така сама як і підлоги S стелі = 36 м 2
При розрахунку теплового опору стелі ми не враховуємо дерев'яні щити, т.к. вони не мають щільного з'єднання між собою і не виконують роль утеплювача. Тому тепловий опір стелі:
R стелі = R утеплювача = товщина утеплювача 0,15 м/теплопровідність утеплювача 0,039 Вт/мК=3,84 м²х°С/Вт
Виробляємо розрахунок тепловтрат через стелю:
Q стелі =SхdT/R=36 м²х52 градуси/3,84 м²х°С/Вт=487,5 Вт.год (0,49 кВт.год)
