Розрахунок тепловтрат підлоги по ґрунту в угв. Розрахунок тепловтрат через підлогу будівлі
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 утеплювачем товщиною 0,05 м. Під будинком влаштовано підпілля для зберігання овочів і 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)
Теплопередача через огорожі будинку складним процесом. Щоб максимально врахувати ці складності, обмірювання приміщень при розрахунках тепловтрат роблять за певними правилами, які передбачають умовні збільшення або зменшення площі. Нижче наведено основні положення цих правил.
Правила обміру площ огороджувальних конструкцій: а - розріз будівлі з горищним перекриттям; б - розріз будівлі із суміщеним покриттям; в - план будівлі; 1 - підлога над підвалом; 2 - підлога на лагах; 3 - підлога на ґрунті;
Площа вікон, дверей та інших отворів вимірюється по найменшому будівельному отвору.
Площа стелі (пт) та підлоги (пл) (крім підлоги на ґрунті) вимірюють між осями внутрішніх стін та внутрішньою поверхнею зовнішньої стіни.
Розміри зовнішніх стін приймають по горизонталі по зовнішньому периметру між осями внутрішніх стін та зовнішнім кутом стіни, а по висоті - на всіх поверхах, крім нижнього: від рівня чистої підлоги до підлоги наступного поверху. на останньому поверсіверх зовнішньої стіни збігається з верхом покриття або горищного перекриття. На нижньому поверсі в залежності від конструкції підлоги: а) внутрішньої поверхніпідлоги по ґрунту; б) від поверхні підготовки під конструкцію підлоги на лагах; в) від нижньої грані перекриття над неопалюваним підпіллям або підвалом.
При визначенні тепловтрат через внутрішні стіниїх площі обмірюють за внутрішнім периметром. Втрати теплоти через внутрішні огорожі приміщень можна не враховувати, якщо різниця температур повітря в цих приміщеннях становить 3°С і менше.
Розбивка поверхні підлоги (а) та заглиблених частин зовнішніх стін (б) на розрахункові зони I-IV
Передача теплоти з приміщення через конструкцію підлоги чи стіни та товщу ґрунту, з якими вони стикаються, підпорядковується складним закономірностям. Для розрахунку опору теплопередачі конструкцій, розташованих на ґрунті, застосовують спрощену методику. Поверхня підлоги та стін (при цьому підлога розглядається як продовження стіни) по грунту ділиться на смуги шириною 2 м, паралельні стику зовнішньої стіни та поверхні землі.
Відлік зон починається по стіні від рівня землі, а якщо стін по ґрунту немає, то зоною I є смуга підлоги, найближча до зовнішній стіні. Наступні дві смуги матимуть номери II та III, а решта підлоги становитиме зону IV. Причому одна зона може починатися на стіні, а продовжуватись на підлозі.
Підлога або стіна, що не містять у своєму складі шарів, що утеплюють, з матеріалів з коефіцієнтом теплопровідності менше 1,2 Вт/(м·°С), називаються неутепленими. Опір теплопередачі такої статі прийнято позначати R нп, м 2 · С/Вт. Для кожної зони неутепленої підлоги передбачено нормативні значення опору теплопередачі:
- зона I - RI = 2,1 м 2 · ° С/Вт;
- зона II - RII = 4,3 м 2 · ° С/Вт;
- зона III - RIII = 8,6 м 2 · ° С/Вт;
- зона IV - RIV = 14,2 м 2 · ° С/Вт.
Якщо конструкції підлоги, розташованого на грунті, є утеплювальні шари, його називають утепленим, а його опір теплопередачі R уп, м 2 ·°С/Вт, визначається за формулою:
R уп = R нп + R ус1 + R ус2 ... + R усn
Де R нп - опір теплопередачі зони неутепленої підлоги, що розглядається, м 2 · ° С / Вт;
R ус - опір теплопередачі шару, що утеплює, м 2 · ° С / Вт;
Для підлоги на лагах опір теплопередачі Rл, м 2 · С/Вт, розраховується за формулою.
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 випадкупроводиться 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 цьому проекті підлоги на ґрунті мають 4 шари. Конструкція підлоги наведена малюнку 1.2, конструкція стіни наведено малюнку 1.1.
приклад теплотехнічного розрахункупідлог, 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.
Суть теплових розрахунків приміщень, що у тому чи іншою мірою що у грунті, зводиться до визначення впливу атмосферного «холоду» з їхньої тепловий режим, а точніше, якою мірою якийсь грунт ізолює дане приміщення від атмосферного температурного впливу. Т.к. теплоізоляційні властивостіґрунту залежать від занадто великої кількостіфакторів, то було прийнято так звану методику 4-х зон. Вона заснована на простому припущенні про те, що чим товщі шар грунту, тим вищі його теплоізоляційні властивості (у більшою міроюзнижується вплив атмосфери). Найкоротша відстань (по вертикалі або горизонталі) до атмосфери розбивають на 4 зони, 3 з яких мають ширину (якщо це підлога по ґрунту) або глибину (якщо це стіни по ґрунту) по 2 метри, а у четвертій ці характеристики дорівнюють нескінченності. Кожній із 4-х зон присвоюються свої постійні теплоізолюючі властивості за принципом – що далі зона (чим більше її) порядковий номер), тим більше вплив атмосфери менше. Опускаючи формалізований підхід, можна зробити простий висновок у тому, що що далі якась точка у приміщенні перебуває від атмосфери (з кратністю 2 м), то більш сприятливих умовах (з погляду впливу атмосфери) вона буде.
Таким чином, відлік умовних зон починають по стіні від рівня землі за наявності стін по грунту. Якщо стіни по ґрунту відсутні, то першою зоною буде смуга підлоги, найближча до зовнішньої стіни. Далі нумеруються зони 2 та 3 шириною по 2 метри. Зона, що залишилася, — зона 4.
Важливо врахувати, що зона може починатися на стіні та закінчуватися на підлозі. І тут слід бути особливо уважним під час проведення розрахунків.
Якщо підлога неутеплена, то значення опорів теплопередачі неутепленої підлоги по зонах рівні:
зона 1 - R н.п. =2,1 кв.м*С/Вт
зона 2 - R н.п. =4,3 кв.м*С/Вт
зона 3 - R н.п. =8,6 кв.м*С/Вт
зона 4 - R н.п. =14,2 кв.м*С/Вт
Для розрахунку опору теплопередачі для утеплених підлог можна скористатися такою формулою:
- Опір теплопередачі кожної зони неутепленої підлоги, кв.м*С/Вт;
- Товщина утеплювача, м;
- Коефіцієнт теплопровідності утеплювача, 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 опір теплопередачі 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°З;
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:
