Tính tổn thất nhiệt từ sàn xuống đất theo đơn vị góc. Tính toán kỹ thuật nhiệt của sàn nằm trên mặt đất Vùng tổn thất nhiệt của sàn
Để tính toán tổn thất nhiệt qua sàn và trần, cần có dữ liệu sau:
- kích thước nhà 6x6m.
- Sàn - ván có viền, lưỡi và rãnh dày 32 mm, phủ ván dăm dày 0,01 m, cách nhiệt cách nhiệt len khoáng sản Dày 0,05 m, dưới nhà có hầm để chứa rau, đồ hộp. Vào mùa đông, nhiệt độ trung bình dưới lòng đất là +8°C.
- Trần - trần được làm bằng các tấm gỗ, trần được cách nhiệt ở phía gác mái bằng lớp cách nhiệt bằng bông khoáng, độ dày lớp 0,15 mét, có lớp chống thấm hơi. Không gian gác mái không được cách nhiệt.
Tính tổn thất nhiệt qua sàn
Tấm R =B/K=0,032 m/0,15 W/mK =0,21 m²x°C/W, trong đó B là độ dày của vật liệu, K là hệ số dẫn nhiệt.
Ván dăm R =B/K=0,01m/0,15W/mK=0,07m²x°C/W
R cách nhiệt =B/K=0,05 m/0,039 W/mK=1,28 m²x°C/W
Tổng giá trị R của sàn =0,21+0,07+1,28=1,56 m²x°C/W
Xét rằng nhiệt độ dưới lòng đất vào mùa đông luôn ở mức +8°C, dT cần thiết để tính toán tổn thất nhiệt là 22-8 = 14 độ. Bây giờ chúng ta có tất cả dữ liệu để tính toán tổn thất nhiệt qua sàn:
Tầng Q = SxdT/R=36 m²x14 độ/1,56 m²x°C/W=323,07 Wh (0,32 kWh)
Tính tổn thất nhiệt qua trần
Diện tích trần bằng sàn S trần = 36 m2
Khi tính toán khả năng cách nhiệt của trần nhà, người ta không tính đến bằng gỗ, bởi vì chúng không có mối liên hệ chặt chẽ với nhau và không có tác dụng cách nhiệt. Do đó, khả năng chịu nhiệt của trần là:
R trần = R lớp cách nhiệt = độ dày lớp cách nhiệt 0,15 m/độ dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt 0,039 W/mK=3,84 m²x°C/W
Chúng tôi tính toán tổn thất nhiệt qua trần nhà:
Trần Q =SхdT/R=36 m2х52 độ/3,84 m²х°С/W=487,5 Wh (0,49 kWh)
Theo SNiP 41-01-2003, sàn của các tầng tòa nhà, nằm trên mặt đất và dầm, được phân định thành bốn dải vùng rộng 2 m song song với các bức tường bên ngoài (Hình 2.1). Khi tính toán tổn thất nhiệt qua sàn nằm trên mặt đất hoặc dầm, diện tích bề mặt sàn gần góc tường ngoài ( ở khu vực I ) được đưa vào tính toán hai lần (hình vuông 2x2 m).
Điện trở truyền nhiệt cần được xác định:
a) đối với sàn không cách nhiệt trên mặt đất và tường nằm dưới mặt đất, có độ dẫn nhiệt l ³ 1,2 W/(m×°C) trong vùng rộng 2 m, song song với tường ngoài, lấy R n.p. . , (m 2 ×°C)/W, bằng:
2.1 – đối với khu I;
4.3 – đối với khu II;
8,6 – đối với khu III;
14.2 – đối với khu IV (đối với diện tích sàn còn lại);
b) đối với sàn cách nhiệt trên mặt đất và tường nằm dưới mặt đất, có độ dẫn nhiệt l.s.< 1,2 Вт/(м×°С) утепляющего слоя толщиной d у.с. , м, принимая R hướng lên. , (m 2 ×°C)/W, theo công thức
V) cách nhiệt truyền nhiệt của các vùng sàn riêng lẻ trên dầm R l, (m 2 ×°C)/W, được xác định theo công thức:
Tôi khoanh vùng – 
;
khu II – 
;
vùng III – 
;
Vùng IV – 
,
trong đó , , , là các giá trị khả năng chịu nhiệt đối với sự truyền nhiệt của các vùng riêng lẻ của sàn không cách nhiệt, (m 2 × ° C)/W, tương ứng bằng 2,1; 4.3; 8,6; 14,2; – tổng các giá trị khả năng chịu nhiệt đối với sự truyền nhiệt của lớp cách nhiệt của sàn trên dầm, (m 2 × ° C)/W.
Giá trị được tính bằng biểu thức:
, (2.4)
đây là khả năng chịu nhiệt của các lớp không khí kín
(Bảng 2.1); δ d - chiều dày của lớp ván, m; λ d – độ dẫn nhiệt của vật liệu gỗ, W/(m °C).
Tổn thất nhiệt qua sàn nằm trên mặt đất, W:
, (2.5)
trong đó , , , lần lượt là diện tích các khu I, II, III, IV, m 2 .
Tổn thất nhiệt qua sàn đặt trên dầm, W:
, (2.6)
Ví dụ 2.2.
Dữ liệu ban đầu:
– tầng một;
– tường ngoài – hai;
– Thi công sàn: sàn bê tông phủ vải sơn;
- nhiệt độ không khí bên trong ước tính °C;
Thủ tục tính toán.
Cơm. 2.2. Phối cảnh mặt bằng và vị trí các tầng trong phòng khách số 1
(ví dụ 2.2 và 2.3)
2. Trong phòng khách số 1 chỉ có khu thứ nhất và một phần của khu thứ hai.
Vùng thứ I: 2,0'5,0 m và 2,0'3,0 m;
Vùng II: 1,0'3,0 m.
3. Diện tích mỗi vùng bằng nhau:
4. Xác định điện trở truyền nhiệt của từng vùng theo công thức (2.2):
(m 2 ×°C)/W,
(m2 ×°C)/W.
5. Sử dụng công thức (2.5), ta xác định tổn thất nhiệt qua sàn nằm trên mặt đất:
Ví dụ 2.3.
Dữ liệu ban đầu:
– Thi công sàn: sàn gỗ trên dầm;
– tường ngoài – hai (Hình 2.2);
– tầng một;
– khu vực xây dựng – Lipetsk;
- nhiệt độ không khí bên trong ước tính °C; ° C.
Thủ tục tính toán.
1. Chúng tôi vẽ sơ đồ tầng một theo tỷ lệ, chỉ rõ các kích thước chính và chia sàn thành bốn khu vực - các dải rộng 2 m song song với các bức tường bên ngoài.
2. Trong phòng khách số 1 chỉ có khu thứ nhất và một phần của khu thứ hai.
Chúng tôi xác định kích thước của từng dải vùng:
Trước đây, chúng tôi đã tính toán tổn thất nhiệt của sàn dọc theo mặt đất cho một ngôi nhà rộng 6 m với mực nước ngầm là 6 m và sâu +3 độ.
Kết quả và báo cáo vấn đề ở đây -
Sự mất nhiệt cũng được tính đến không khí đường phố và đi sâu vào lòng đất. Bây giờ tôi sẽ tách ruồi ra khỏi cốt lết, cụ thể là tôi sẽ thực hiện tính toán hoàn toàn trong lòng đất, không bao gồm sự truyền nhiệt ra không khí bên ngoài.
Tôi sẽ thực hiện các phép tính cho phương án 1 từ phép tính trước đó (không có lớp cách nhiệt). và các kết hợp dữ liệu sau
1. GWL 6m, +3 tại GWL
2. GWL 6m, +6 tại GWL
3. GWL 4m, +3 tại GWL
4. GWL 10m, +3 tại GWL.
5. GWL 20m, +3 tại GWL.
Như vậy, chúng ta sẽ khép lại những câu hỏi liên quan đến ảnh hưởng của độ sâu nước ngầm và ảnh hưởng của nhiệt độ đến nước ngầm.
Tính toán, như trước đây, là cố định, không tính đến biến động theo mùa và nói chung là không tính đến không khí bên ngoài
Các điều kiện là như nhau. Nền đất có Lyamda=1, tường 310mm Lyamda=0,15, sàn 250mm Lyamda=1,2.
Kết quả, như trước đây, là hai hình ảnh (đường đẳng nhiệt và “IR”) và hình số - khả năng chống truyền nhiệt vào đất.
Các kết quả tính toán số:
1. R=4,01
2. R=4,01 (Mọi thứ đều được chuẩn hóa cho sự khác biệt, đáng lẽ không nên làm khác)
3. R=3,12
4. R=5,68
5. R=6,14
Về kích thước. Nếu chúng ta tương quan chúng với độ sâu của mực nước ngầm, chúng ta sẽ nhận được kết quả sau
4m. R/L=0,78
6m. R/L=0,67
10m. R/L=0,57
20m. R/L=0,31
R/L sẽ bằng 1 (hay đúng hơn là nghịch đảo hệ số dẫn nhiệt của đất) trong vô hạn căn nhà lớn, trong trường hợp của chúng tôi, kích thước của ngôi nhà có thể so sánh được với độ sâu mà sự mất nhiệt xảy ra và những gì ngôi nhà nhỏ hơn So với độ sâu thì tỷ lệ này càng nhỏ.
Mối quan hệ R/L thu được sẽ phụ thuộc vào tỷ lệ chiều rộng của ngôi nhà với mặt đất (B/L), cộng thêm, như đã nói, đối với B/L->vô cực R/L->1/Lamda.
Tổng cộng có những điểm sau cho một ngôi nhà dài vô tận:
Trái/B | R*Lamda/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Sự phụ thuộc này gần đúng theo cấp số nhân (xem biểu đồ trong phần nhận xét).
Hơn nữa, số mũ có thể được viết đơn giản hơn mà không mất nhiều độ chính xác, cụ thể là
R*Lambda/L=EXP(-L/(3B))
Công thức này tại cùng một điểm cho kết quả như sau:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Những thứ kia. lỗi trong vòng 10%, tức là Rất thoả đáng.
Do đó, đối với một ngôi nhà vô hạn có chiều rộng bất kỳ và đối với bất kỳ mực nước ngầm nào trong phạm vi được xem xét, chúng ta có công thức tính khả năng chống truyền nhiệt ở mực nước ngầm:
R=(L/Lamda)*EXP(-L/(3B))
ở đây L là độ sâu của mực nước ngầm, Lyamda là hệ số dẫn nhiệt của đất, B là chiều rộng của ngôi nhà.
Công thức có thể áp dụng trong phạm vi L/3B từ 1,5 đến xấp xỉ vô cực (GWL cao).
Nếu chúng ta sử dụng công thức tính mực nước ngầm sâu hơn, công thức sẽ đưa ra một sai số đáng kể, ví dụ, đối với độ sâu 50m và chiều rộng 6m của một ngôi nhà, chúng ta có: R=(50/1)*exp(-50/18)=3.1 , rõ ràng là quá nhỏ.
Chúc mọi người có một ngày tốt lành!
Kết luận:
1. Việc tăng độ sâu của mực nước ngầm không dẫn đến giảm tổn thất nhiệt tương ứng ở nước ngầm, khi ngày càng có nhiều đất tham gia.
2. Đồng thời, hệ thống có mực nước ngầm từ 20 m trở lên không bao giờ có thể đạt đến mức cố định nhận được trong tính toán trong “tuổi thọ” của ngôi nhà.
3. R vào lòng đất không lớn lắm, ở mức 3-6 nên tổn thất nhiệt sâu vào sàn dọc theo mặt đất là rất đáng kể. Điều này phù hợp với kết quả thu được trước đó về việc không giảm đáng kể lượng nhiệt thất thoát khi cách nhiệt bằng băng hoặc vùng mù.
4. Một công thức bắt nguồn từ kết quả, hãy sử dụng nó cho sức khỏe của bạn (tất nhiên là bạn phải tự chịu rủi ro và rủi ro, vui lòng biết trước rằng tôi không chịu trách nhiệm về độ tin cậy của công thức và các kết quả khác cũng như khả năng ứng dụng của chúng trong luyện tập).
5. Nó xuất phát từ một nghiên cứu nhỏ được thực hiện dưới đây trong phần bình luận. Sự mất nhiệt ra đường làm giảm sự thất thoát nhiệt xuống đất. Những thứ kia. Việc xem xét hai quá trình truyền nhiệt riêng biệt là không chính xác. Và bằng cách tăng cường bảo vệ nhiệt từ đường phố, chúng tôi tăng lượng nhiệt thất thoát vào lòng đất và do đó, rõ ràng tại sao tác dụng cách nhiệt của đường viền của ngôi nhà thu được trước đó lại không quá đáng kể.
Truyền nhiệt qua vỏ bọc của ngôi nhà là một quá trình phức tạp. Để tính đến những khó khăn này càng nhiều càng tốt, các phép đo mặt bằng khi tính toán tổn thất nhiệt được thực hiện theo các quy tắc nhất định, quy định việc tăng hoặc giảm diện tích có điều kiện. Dưới đây là những nội dung chính của quy định này.
Quy tắc đo diện tích các công trình bao quanh: a - phần nhà có tầng áp mái; b - phần của tòa nhà có lớp phủ kết hợp; c - sơ đồ xây dựng; 1 - tầng phía trên tầng hầm; 2 - sàn trên dầm; 3 - tầng trên mặt đất;
Diện tích cửa sổ, cửa ra vào và các lỗ mở khác được đo bằng lỗ mở nhỏ nhất của công trình.
Diện tích trần (pt) và sàn (pl) (trừ sàn trên mặt đất) được đo giữa trục của tường trong và mặt trong của tường ngoài.
Kích thước của các bức tường bên ngoài được lấy theo chiều ngang dọc theo chu vi bên ngoài giữa các trục của tường bên trong và góc ngoài của tường, và theo chiều cao - trên tất cả các tầng trừ tầng dưới: từ mức sàn hoàn thiện đến sàn của tầng tiếp theo. TRÊN tầng trên cùngđỉnh của tường ngoài trùng với đỉnh của lớp phủ hoặc tầng gác mái. Ở tầng dưới, tùy theo thiết kế tầng: a) từ bề mặt bên trong sàn trên mặt đất; b) từ bề mặt chuẩn bị cho kết cấu sàn trên dầm; c) từ mép dưới của trần phía trên tầng hầm hoặc tầng hầm không được sưởi ấm.
Khi xác định tổn thất nhiệt qua bức tường nội thất diện tích của chúng được đo dọc theo chu vi bên trong. Tổn thất nhiệt qua vỏ bên trong của phòng có thể được bỏ qua nếu chênh lệch nhiệt độ không khí trong các phòng này nhỏ hơn hoặc bằng 3 °C.
Phân chia bề mặt sàn (a) và phần lõm của tường ngoài (b) thành các vùng thiết kế I-IV
Việc truyền nhiệt từ một căn phòng qua cấu trúc của sàn hoặc tường và độ dày của đất mà chúng tiếp xúc phải tuân theo những quy luật phức tạp. Để tính toán khả năng truyền nhiệt của các kết cấu nằm trên mặt đất, một phương pháp đơn giản hóa được sử dụng. Bề mặt sàn và tường (nơi sàn được coi là phần tiếp nối của tường) được chia dọc theo mặt đất thành các dải rộng 2 m, song song với điểm tiếp giáp của tường ngoài và mặt đất.
Các vùng được tính dọc theo tường từ mặt đất và nếu không có tường trên mặt đất thì vùng I là dải sàn gần nhất bức tường bên ngoài. Hai sọc tiếp theo sẽ được đánh số II và III, phần còn lại của sàn sẽ là khu IV. Hơn nữa, một vùng có thể bắt đầu trên tường và tiếp tục trên sàn.
Sàn hoặc tường không có lớp cách nhiệt làm bằng vật liệu có hệ số dẫn nhiệt nhỏ hơn 1,2 W/(m °C) được gọi là không cách nhiệt. Điện trở truyền nhiệt của sàn như vậy thường được ký hiệu là R np, m 2 °C/W. Đối với mỗi vùng của sàn không cách nhiệt, các giá trị điện trở truyền nhiệt tiêu chuẩn được cung cấp:
- vùng I - RI = 2,1 m 2 °C/W;
- vùng II - RII = 4,3 m 2 °C/W;
- vùng III - RIII = 8,6 m 2 °C/W;
- vùng IV - RIV = 14,2 m 2 °C/W.
Nếu kết cấu sàn nằm trên mặt đất có các lớp cách nhiệt thì gọi là cách nhiệt và điện trở truyền nhiệt R đơn vị của nó, m 2 °C/W, được xác định theo công thức:
R up = R np + R us1 + R us2 ... + R usn
Trong đó R np là khả năng truyền nhiệt của vùng đang xem xét của sàn không cách nhiệt, m 2 °C/W;
R us - điện trở truyền nhiệt của lớp cách điện, m 2 °C/W;
Đối với sàn có dầm, khả năng chịu nhiệt Rl, m 2 °C/W, được tính theo công thức.
Bản chất của việc tính toán nhiệt của các cơ sở, ở mức độ này hay mức độ khác nằm trong lòng đất, là xác định ảnh hưởng của “lạnh” khí quyển đến chế độ nhiệt của chúng, hay chính xác hơn là mức độ cách nhiệt của một loại đất nhất định. phòng này khỏi ảnh hưởng của nhiệt độ khí quyển. Bởi vì đặc tính cách nhiệtđất phụ thuộc vào quá nhiều yếu tố nên cái gọi là kỹ thuật 4 vùng đã được áp dụng. Nó dựa trên giả định đơn giản rằng lớp đất càng dày thì đặc tính cách nhiệt của nó càng cao (ảnh hưởng của khí quyển giảm đi ở mức độ lớn hơn). Khoảng cách ngắn nhất (theo chiều dọc hoặc chiều ngang) tới bầu khí quyển được chia thành 4 vùng, 3 trong số đó có chiều rộng (nếu là sàn trên mặt đất) hoặc độ sâu (nếu là tường trên mặt đất) là 2 mét, và thứ tư có những đặc điểm này bằng vô cùng. Mỗi vùng trong số 4 vùng được gán đặc tính cách nhiệt vĩnh viễn riêng theo nguyên tắc - vùng càng xa (số sê-ri càng cao) thì ảnh hưởng của khí quyển càng ít. Bỏ qua cách tiếp cận chính thức, chúng ta có thể rút ra một kết luận đơn giản rằng một điểm nhất định trong phòng càng xa khí quyển (với bội số là 2 m) thì điều kiện càng thuận lợi (theo quan điểm ảnh hưởng của khí quyển) nó sẽ là.
Do đó, việc đếm các vùng có điều kiện bắt đầu dọc theo bức tường từ mặt đất, với điều kiện là có những bức tường trên mặt đất. Nếu không có tường đất thì vùng đầu tiên sẽ là dải sàn gần tường ngoài nhất. Tiếp theo, khu 2 và 3 được đánh số, mỗi khu rộng 2 mét. Vùng còn lại là vùng 4.
Điều quan trọng cần lưu ý là khu vực này có thể bắt đầu trên tường và kết thúc trên sàn nhà. Trong trường hợp này, bạn nên đặc biệt cẩn thận khi tính toán.
Nếu sàn không được cách nhiệt thì giá trị điện trở truyền nhiệt của sàn không cách nhiệt theo vùng bằng:
khu 1 - R n.p. =2,1 m2*S/W
khu 2 - R n.p. =4,3 m2*S/W
khu 3 - R n.p. =8,6 m2*S/W
khu 4 - R n.p. =14,2 m2*S/W
Để tính điện trở truyền nhiệt cho sàn cách nhiệt, bạn có thể sử dụng công thức sau:
- khả năng truyền nhiệt của từng vùng của sàn không cách nhiệt, m2*S/W;
- độ dày cách điện, m;
- hệ số dẫn nhiệt của cách điện, W/(m*C);
