Põrandapinna näide tsoonide kaupa. Maapinnal asuvate põrandate soojustehniline arvutus. Kommentaarid ja järeldused

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

Maja kaotab soojust läbi piirdekonstruktsioonide (seinad, laed, aknad, katus, vundament), ventilatsiooni ja kanalisatsiooni. Peamised soojuskaod tekivad piirdekonstruktsioonide kaudu - 60–90% kõigist soojuskadudest.

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

Sel juhul ei ole vaja arvestada sisekonstruktsioonide kaudu tekkivate soojuskadudega, kui nende temperatuuride erinevus külgnevate ruumide temperatuurist ei ületa 3 kraadi Celsiuse järgi.

Soojuskadu hoone välispiirete kaudu

Soojuskaod ruumides sõltuvad peamiselt:
1 Temperatuurierinevused majas ja väljas (mida suurem vahe, seda suuremad kaod),
2 Seinte, akende, uste, katete, põrandate (nn ruumi ümbritsevate konstruktsioonide) soojusisolatsiooniomadused.

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

Kus q on kaotsiläinud soojushulk ruutmeeterümbritsev pind (tavaliselt mõõdetuna W/ruutmeetri kohta)

ΔT on arvutatud ruumi sisetemperatuuri ja välisõhu temperatuuri erinevus (kõige külmem viie päeva temperatuur °C kliimapiirkonnas, kus arvutuslik hoone asub).

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

Kui rääkida mitmekihilisest struktuurist, siis konstruktsiooni kihtide takistused liidetakse.

δ - kihi paksus, m;

λ on konstruktsioonikihi materjali arvutuslik soojusjuhtivuse koefitsient, võttes arvesse piirdekonstruktsioonide töötingimusi, W / (m2 oC).

Noh, oleme arvutamiseks vajalikud põhiandmed välja sorteerinud.

Seega on hoone välispiirete kaudu soojuskadude arvutamiseks vaja:

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

2. Temperatuuri erinevus in asundustuba ja väljas (kõige külmema viiepäevase perioodi temperatuur on °C). ΔT

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

4. Kasuks tuleb ka hoone orientatsioon kardinaalsete suundade suhtes.

Aia soojuskao arvutamise valem näeb välja järgmine:

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

Qlim - soojuskadu ümbritsevate konstruktsioonide kaudu, W

Rogr – soojusülekande takistus, m2°C/W; (Kui on mitu kihti, siis ∑ Rogri kihid)

Fogr – ümbritseva konstruktsiooni pindala, m;

n on ümbritseva konstruktsiooni ja välisõhu kokkupuutetegur.

Müürimine	Koefitsient n
1. välisseinad ja katted (sh välisõhuga ventileeritavad), pööningupõrandad (tükkmaterjalist katusekattega) ja sõiduteede kohal; laed üle külmade (piiravate seinteta) maa-aluse põhja ehitus-kliimavööndis
2. Külmade keldrite kohal olevad laed, mis suhtlevad välisõhuga; pööningukorrused (katusega rullmaterjalid); laed külmade (piiravate seintega) maa-aluse ja külmade põrandate kohal põhja ehitus-klimaatilises vööndis	0,9
3. Kütmata keldrite kohal laed, mille seintes on valgusavad	0,75
4. Laed üle kütmata keldrite ilma valgusavadeta seintes, mis asuvad maapinnast kõrgemal	0,6
5. Maapinnast madalamal asuva kütmata tehnilise maa-aluse laed	0,4

Iga ümbritseva konstruktsiooni soojuskadu arvutatakse 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, et põranda soojuskadu võrreldes teiste hoonepiirete (välisseinad, akna- ja ukseavad) sarnaste näitajatega on a priori ebaoluline ja seda võetakse küttesüsteemide arvutustes arvesse lihtsustatud kujul. Selliste arvutuste aluseks on erinevate soojusülekandetakistuse arvestus- ja paranduskoefitsientide lihtsustatud süsteem ehitusmaterjalid.

Võttes arvesse, et teoreetiline alus ja esimese korruse soojuskao arvutamise metoodika töötati välja üsna kaua aega tagasi (st suure projekteerimisvaruga), võib julgelt rääkida nende empiiriliste lähenemisviiside praktilisest rakendatavusest aastal. kaasaegsed tingimused. Erinevate ehitusmaterjalide soojusjuhtivus ja soojusülekande koefitsiendid, soojustusmaterjalid ja põrandakatted on hästi teada ja põranda kaudu soojuskao arvutamiseks pole vaja muid füüsikalisi omadusi. Soojusomaduste järgi jaotatakse põrandad tavaliselt isoleeritud ja isoleerimata ning konstruktsiooniliselt - maapinnal ja taladel põrandateks.

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

Kus K– põhi- ja lisasoojuskaod, W;

A– piirdekonstruktsiooni üldpind, m2;

tв , tн– sise- ja välisõhu temperatuur, °C;

β - täiendavate soojuskadude osakaal kogusummas;

n– parandustegur, mille väärtuse määrab piirdekonstruktsiooni asukoht;

Ro– soojusülekande takistus, m2 °C/W.

Pange tähele, et homogeense ühekihilise põrandakatte 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 lae all oleva pinnase temperatuuriväljade loomulik heterogeensus.

Soojuskaod soojustamata põrandalt määratakse iga kahemeetrise tsooni jaoks eraldi, nummerdades alates välissein hoone. Kokku võetakse tavaliselt arvesse neli sellist 2 m laiust riba, pidades igas tsoonis maapinna temperatuuri püsivaks. Neljas tsoon hõlmab kogu soojustamata põranda pinda esimese kolme triibu piires. Eeldatakse soojusülekande takistust: 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 soojuskao arvutamisel

Pinnase aluspõrandaga süvistatavate ruumide puhul: esimese seinapinnaga külgneva tsooni pindala võetakse arvutustes kaks korda arvesse. See on täiesti arusaadav, kuna põranda soojuskadu summeeritakse hoone külgnevate vertikaalsete piirdekonstruktsioonide soojuskaoga.

Soojuskadude arvutamine läbi põranda viiakse läbi iga tsooni kohta eraldi ning saadud tulemused võetakse kokku ja kasutatakse ehitusprojekti soojustehniliseks põhjenduseks. Süvistatavate ruumide välisseinte temperatuuritsoonide arvutamine toimub ülaltoodud valemite abil.

Soojuskao arvutamisel läbi isoleeritud põranda (ja seda peetakse selliseks, kui selle konstruktsioon sisaldab materjalikihte, mille soojusjuhtivus on väiksem kui 1,2 W/(m °C)), kasutatakse mittepõranda soojusülekandetakistuse väärtust. isoleeritud põrand maapinnal suureneb igal juhul isolatsioonikihi soojusülekande takistuse võrra:

Rу.с = δу.с / λу.с,

Kus δу.с– isolatsioonikihi paksus, m; λу.с– isolatsioonikihi materjali soojusjuhtivus, W/(m °C).

Soojuskao arvutamiseks läbi põranda ja lae on vaja järgmisi andmeid:

maja mõõdud 6 x 6 meetrit.
Põrandad - ääristatud lauad, täpi ja soone paksus 32 mm, kaetud puitlaastplaadiga paksusega 0,01 m, soojustatud mineraalvilla isolatsioon Paksus 0,05 m.Maja all on maa-alune ruum juurviljade hoidmiseks ja konserveerimiseks. Talvel on maa-aluse temperatuur keskmiselt +8°C.
Lagi - laed on puitpaneelidest, laed soojustatud pööningupoolne mineraalvilla soojustusega, kihi paksus 0,15 meetrit, auru hüdroisolatsiooni kihiga. Pööninguruum isoleerimata.

Soojuskao arvutamine läbi põranda

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

R puitlaastplaat = B/K = 0,01 m/0,15 W/mK = 0,07 m² x ° C/W

R isolatsioon = B/K = 0,05 m/0,039 W/mK = 1,28 m² x ° C/W

Põranda koguväärtus R =0,21+0,07+1,28=1,56 m²x°C/W

Arvestades, et maa-alune temperatuur on talvel pidevalt +8°C ringis, on soojuskao arvutamiseks vajalik dT 22-8 = 14 kraadi. Nüüd on meil kõik andmed põranda soojuskao arvutamiseks:

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

Soojuskao arvutamine läbi lae

Lae pind on sama, mis põrandal S lagi = 36 m2

Lagede soojustakistuse arvutamisel me ei võta arvesse puidust lauad, sest neil ei ole omavahel tihedat ühendust ega toimi soojusisolaatorina. Seetõttu on lae soojustakistus:

R lagi = R isolatsioon = isolatsiooni paksus 0,15 m/isolatsiooni soojusjuhtivus 0,039 W/mK=3,84 m²x°C/W

Arvutame soojuskadu läbi lae:

Lagi Q =SхdT/R=36 m²х52 kraadi/3,84 m²х°С/W=487,5 Wh (0,49 kWh)

Maapinnas asuvate ruumide ühel või teisel määral soojusarvutuste olemus taandub atmosfääri "külma" mõju määramisele nende soojusrežiimile või täpsemalt sellele, mil määral teatud pinnas isoleerib antud ruumi atmosfääriõhust. temperatuuri mõjud. Sest Sellest sõltuvad ka pinnase soojusisolatsiooni omadused suur number tegurid, võeti kasutusele nn 4-tsooni tehnika. See põhineb lihtsal eeldusel, et mida paksem on pinnasekiht, seda kõrgemad on selle soojusisolatsiooniomadused (atmosfääri mõju väheneb suuremal määral). Lühim kaugus (vertikaalselt või horisontaalselt) atmosfäärist jaguneb 4 tsooniks, millest 3 laius (kui see on maapinnal põrand) või sügavus (kui see on maapinnal asuvad seinad) on 2 meetrit ja neljandal on need omadused võrdsed lõpmatusega. Igale neljale tsoonile on määratud oma püsivad soojusisolatsiooniomadused vastavalt põhimõttele – mida kaugemal tsoon (mida suurem on selle seerianumber), seda väiksem on atmosfääri mõju. Kui formaliseeritud lähenemine välja jätta, saame teha lihtsa järelduse, et mida kaugemal on teatud punkt ruumis atmosfäärist (kordsusega 2 m), seda rohkem soodsad tingimused(atmosfääri mõju seisukohalt) see asub.

Seega algab tingimuslike tsoonide loendamine piki seina maapinnast, eeldusel, et maapinnal on seinad. Kui maaseinad puuduvad, on esimene tsoon välisseinale kõige lähemal asuv põrandariba. 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. =2,1 ruutmeetrit * S/W

tsoon 2 - R n.p. =4,3 ruutmeetrit * S/W

tsoon 3 - R n.p. =8,6 ruutmeetrit * S/W

tsoon 4 - R n.p. =14,2 ruutmeetrit * S/W

Soojustatud põrandate soojusülekandetakistuse arvutamiseks võite kasutada järgmist valemit:

— soojustamata põranda iga tsooni soojusülekande takistus, ruutm*S/W;

— isolatsiooni paksus, m;

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

Tavaliselt eeldatakse, et põranda soojuskadu võrreldes teiste hoonepiirete (välisseinad, akna- ja ukseavad) sarnaste näitajatega on a priori ebaoluline ja seda võetakse küttesüsteemide arvutustes arvesse lihtsustatud kujul. Selliste arvutuste aluseks on erinevate ehitusmaterjalide soojusülekande takistuse arvestus- ja paranduskoefitsientide lihtsustatud süsteem.

Kui võtta arvesse, et esimese korruse soojuskao arvutamise teoreetiline põhjendus ja metoodika töötati välja üsna kaua aega tagasi (st suure projekteerimisvaruga), siis võib julgelt rääkida nende empiiriliste käsitluste praktilisest rakendatavusest aastal. kaasaegsed tingimused. Erinevate ehitusmaterjalide, soojustuse ja põrandakatete soojusjuhtivus ja soojusülekande koefitsiendid on hästi teada ning põranda kaudu soojuskao arvutamiseks pole vaja muid füüsikalisi omadusi. Soojusomaduste järgi jaotatakse põrandad tavaliselt isoleeritud ja isoleerimata ning konstruktsiooniliselt - maapinnal ja taladel põrandateks.