Kjønn etter sone koeffisienter. Termoteknisk beregning av gulv plassert på bakken

Tidligere har vi beregnet varmetapet til gulvet på bakken for et hus 6m bredt med grunnvannstand på 6m og +3 graders dybde.
Resultater og problemstilling her -
Det ble også tatt hensyn til varmetapene til uteluften og dypt ned i jorden. Nå vil jeg skille fluene fra kotelettene, nemlig jeg vil utføre beregningen rent i bakken, unntatt varmeoverføring til uteluften.

Jeg skal utføre beregninger for alternativ 1 fra forrige kalkyle (uten isolasjon). og følgende datakombinasjoner
1. UGV 6m, +3 på UGV
2. UGV 6m, +6 på UGV
3. UGV 4m, +3 på UGV
4. UGV 10m, +3 på UGV.
5. UGV 20m, +3 på UGV.
Dermed vil vi lukke spørsmålene knyttet til påvirkning av GWL-dybden og påvirkning av temperatur på GWL.
Beregningen er som før stasjonær, tar ikke hensyn til sesongsvingninger og tar ikke hensyn i det hele tatt uteluft
Betingelsene er de samme. Grunnen har Lamda=1, vegger 310mm Lamda=0,15, gulv 250mm Lamda=1,2.

Resultatene, som før, i to bilder (isotermer og "IR"), og numerisk - motstand mot varmeoverføring inn i jorda.

Numeriske resultater:
1.R=4.01
2. R = 4,01 (Alt er normalisert for forskjellen, ellers burde det ikke vært det)
3.R=3.12
4.R=5,68
5.R=6,14

Om størrelsene. Hvis vi korrelerer dem med GWL-dybden, får vi følgende
4m. R/L=0,78
6m. R/L=0,67
10m. R/L=0,57
20m. R/L=0,31
R/L vil være lik én (mer presist, den gjensidige av den termiske ledningsevnen til jorda) i det uendelige stort hus, i vårt tilfelle er dimensjonene til huset sammenlignbare med dybden som varmetapene utføres til og hvordan mindre hus sammenlignet med dybden, jo mindre bør dette forholdet være.

Den resulterende avhengigheten R / L bør avhenge av forholdet mellom husets bredde og grunnvannsnivået (B / L), pluss, som allerede nevnt, med B / L-> uendelig R / L-> 1 / Lamda.
Totalt er det følgende punkter for et uendelig langt hus:
L/B | R*lamda/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Denne avhengigheten er godt tilnærmet med en eksponentiell (se grafen i kommentarfeltet).
Dessuten kan eksponenten skrives på en enklere måte uten stort tap av nøyaktighet, nemlig
R*Lambda/L=EXP(-L/(3B))
Denne formelen på de samme punktene gir følgende resultater:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
De. feil innenfor 10 %, dvs. meget tilfredsstillende.

Derfor, for et uendelig hus av enhver bredde og for enhver GWL i det betraktede området, har vi en formel for å beregne motstanden mot varmeoverføring i GWL:
R=(L/lamda)*EXP(-L/(3B))
her er L dybden til GWL, Lamda er jordens varmeledningsevne, B er husets bredde.
Formelen er anvendelig i L/3B-området fra 1,5 til omtrent uendelig (høy GWL).

Hvis du bruker formelen for dypere grunnvannstand, så gir formelen en signifikant feil, for eksempel for en 50m dybde og 6m bredde på et hus, har vi: R=(50/1)*exp(-50/18) =3.1, som åpenbart er for lite.

Ha en fin dag alle sammen!

Konklusjoner:
1. En økning i GWL-dybden fører ikke til en konsekvent reduksjon i varmetapet i grunnvann, siden alt er involvert stor kvantitet jord.
2. Samtidig kan det hende at systemer med GWL av typen 20m eller mer aldri når sykehuset, noe som beregnes i løpet av husets "levetid".
3. R​inn i bakken er ikke så stor, den er på nivået 3-6, så varmetapet dypt ned i gulvet langs bakken er veldig betydelig. Dette er i samsvar med det tidligere oppnådde resultatet om fravær av en stor reduksjon i varmetapet når tapen eller blindområdet er isolert.
4. En formel har blitt utledet fra resultatene, bruk den for helsen din (på egen risiko og risiko ber jeg deg selvfølgelig vite på forhånd at jeg på ingen måte er ansvarlig for påliteligheten til formelen og andre resultater og deres anvendelighet i praksis).
5. Følger fra en liten studie utført nedenfor i kommentaren. Varmetap til gaten reduserer varmetapet til grunnen. De. Det er feil å vurdere to varmeoverføringsprosesser separat. Og ved å øke den termiske beskyttelsen fra gaten øker vi varmetapet til bakken og dermed blir det klart hvorfor effekten av å varme husets kontur, oppnådd tidligere, ikke er så betydelig.

Vanligvis antas gulvvarmetap sammenlignet med lignende indikatorer for andre bygningsskaller (yttervegger, vindus- og døråpninger) a priori å være ubetydelige og tas med i beregningene av varmesystemer i forenklet form. Slike beregninger er basert på et forenklet system for regnskaps- og korreksjonskoeffisienter for motstand mot varmeoverføring av forskjellige byggematerialer.

Tatt i betraktning at den teoretiske begrunnelsen og metodikken for å beregne varmetapet i første etasje ble utviklet for ganske lenge siden (dvs. med en stor designmargin), kan vi trygt snakke om praktisk anvendelighet disse empiriske tilnærmingene i moderne forhold. Koeffisientene for termisk ledningsevne og varmeoverføring av ulike byggematerialer, isolasjon og gulv belegg godt kjent og andre fysiske egenskaperå beregne varmetap gjennom gulvet er ikke nødvendig. I henhold til deres termiske egenskaper er gulv vanligvis delt inn i isolerte og ikke-isolerte, strukturelt - gulv på bakken og tømmerstokker.

Beregningen av varmetap gjennom uisolert gulv på grunn er basert på generell formel vurdering av varmetap gjennom bygningsskala:

Hvor Q er hoved- og tilleggsvarmetapene, W;

EN er det totale arealet av den omsluttende strukturen, m2;

TV , tn- temperatur inne i rommet og uteluft, °C;

β - andel av ytterligere varmetap totalt;

n- korreksjonsfaktor, hvis verdi bestemmes av plasseringen av den omsluttende strukturen;

Ro– motstand mot varmeoverføring, m2 °С/W.

Legg merke til at ved en homogen ettlags gulvplate er varmeoverføringsmotstanden Ro omvendt proporsjonal med varmeoverføringskoeffisienten til det uisolerte gulvmaterialet på bakken.

Ved beregning av varmetap gjennom et uisolert gulv brukes en forenklet tilnærming, hvor verdien (1+ β) n = 1. Varmetap gjennom gulvet utføres vanligvis ved å sone inn varmeoverføringsområdet. Dette skyldes den naturlige heterogeniteten til temperaturfeltene i jorda under gulvet.

Varmetapet til et uisolert gulv bestemmes separat for hver to-meter sone, hvis nummerering starter fra bygningens yttervegg. Totalt er det tatt hensyn til fire slike strimler på 2 m bredde, tatt i betraktning at jordtemperaturen i hver sone er konstant. Den fjerde sonen omfatter hele overflaten av det uisolerte gulvet innenfor grensene til de tre første stripene. Varmeoverføringsmotstand er akseptert: for 1. sone R1=2.1; for den andre R2=4,3; henholdsvis for tredje og fjerde R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.

Figur 1. Soneinndeling av gulvflate på grunn og tilstøtende innfelte vegger ved beregning av varmetap

I tilfelle av innfelte rom med jordundergulv: området til den første sonen ved siden av veggoverflaten tas i betraktning to ganger i beregningene. Dette er ganske forståelig, siden varmetapene til gulvet legges til varmetapene i de vertikale omsluttende strukturene til bygningen ved siden av den.

Beregning av varmetap gjennom gulvet gjøres for hver sone separat, og de oppnådde resultatene summeres og brukes til den termisk tekniske begrunnelsen av bygningsdesignet. Beregningen for temperatursonene til ytterveggene til innfelte rom utføres i henhold til formler som ligner de som er gitt ovenfor.

I beregninger av varmetap gjennom et isolert gulv (og det anses som sådan hvis strukturen inneholder lag av materiale med en termisk ledningsevne på mindre enn 1,2 W / (m ° C)) verdien av varmeoverføringsmotstanden til et uisolert gulv på bakken øker i hvert tilfelle med varmeoverføringsmotstanden til isolasjonslaget:

Ru.s = δy.s / λy.s,

Hvor δy.s– tykkelsen på det isolerende laget, m; λu.s- termisk ledningsevne til materialet i det isolerende laget, W / (m ° C).

Essensen av termiske beregninger av lokaler, i en eller annen grad plassert i bakken, er å bestemme effekten av atmosfærisk "kulde" på deres termiske regime, eller rettere sagt, i hvilken grad en viss jord isolerer et gitt rom fra atmosfæriske temperatureffekter . Fordi varmeisolasjonsegenskaper bakken avhenger også et stort antall faktorer ble den såkalte 4-sone-teknikken tatt i bruk. Den er basert på den enkle antagelsen at jo tykkere jordlaget er, desto høyere er dets varmeisolasjonsegenskaper (jo mer reduseres påvirkningen av atmosfæren). Den korteste avstanden (vertikalt eller horisontalt) til atmosfæren er delt inn i 4 soner, hvorav 3 har en bredde (hvis det er et gulv på bakken) eller en dybde (hvis det er en vegg på bakken) på 2 meter, og den fjerde har disse egenskapene lik uendelig. Hver av de 4 sonene er tildelt sin egen permanente varmeisolasjonsegenskaper i henhold til prinsippet - jo lenger sonen er (jo mer den serienummer), jo mindre påvirkning av atmosfæren. Ved å utelate den formaliserte tilnærmingen kan vi trekke en enkel konklusjon at jo lenger et bestemt punkt i rommet er fra atmosfæren (med en multiplisitet på 2 m), jo mer gunstige forhold(med tanke på atmosfærens påvirkning) vil det være.

Dermed starter nedtellingen av betingede soner langs veggen fra bakkenivå, forutsatt at det er vegger langs bakken. Hvis det ikke er vegger på bakken, vil den første sonen være gulvlisten nærmest yttervegg. Deretter er sone 2 og 3 nummerert, hver 2 meter bred. Den resterende sonen er sone 4.

Det er viktig å tenke på at sonen kan starte på veggen og ende på gulvet. I dette tilfellet bør du være spesielt forsiktig når du gjør beregninger.

Hvis gulvet ikke er isolert, er verdiene for varmeoverføringsmotstanden til det uisolerte gulvet etter soner lik:

sone 1 - R n.p. \u003d 2,1 kvm * ​​C / W

sone 2 - R n.p. \u003d 4,3 kvm * ​​C / W

sone 3 - R n.p. \u003d 8,6 kvm * ​​C / W

sone 4 - R n.p. \u003d 14,2 kvm * ​​C / W

For å beregne varmeoverføringsmotstanden for isolerte gulv, kan du bruke følgende formel:

- motstand mot varmeoverføring av hver sone av et uisolert gulv, kvm * ​​C / W;

— isolasjonstykkelse, m;

- koeffisient for termisk ledningsevne til isolasjonen, W / (m * C);

Til tross for at varmetapet gjennom gulvet i de fleste en-etasjes industri-, administrasjons- og boligbygg sjelden overstiger 15 % av totale tap varme, og med en økning i antall etasjer, noen ganger når de ikke engang 5%, viktigheten riktig avgjørelse oppgaver...

Definisjonen av varmetap fra luften i første etasje eller kjeller til bakken mister ikke sin relevans.

Denne artikkelen diskuterer to alternativer for å løse problemet i tittelen. Konklusjoner er på slutten av artikkelen.

Med tanke på varmetap bør man alltid skille mellom begrepene «bygg» og «rom».

Når du utfører beregningen for hele bygget, er målet å finne kraften til kilden og hele varmeforsyningssystemet.

Ved beregning av varmetapene til hvert enkelt rom i bygningen, løses problemet med å bestemme kraften og antallet termiske enheter (batterier, konvektorer, etc.) som kreves for installasjon i hvert spesifikt rom for å opprettholde en gitt innelufttemperatur. .

Luften i bygningen varmes opp ved å motta termisk energi fra solen, eksterne kilder varmetilførsel gjennom varmesystemet og fra ulike interne kilder - fra mennesker, dyr, kontorutstyr, husholdningsapparater, belysningslamper, varmtvannsanlegg.

Luften inne i lokalene avkjøles på grunn av tap av termisk energi gjennom bygningens omsluttende strukturer, som er preget av termiske motstander, målt i m 2 ° C / W:

R = Σ (δ Jeg /λ Jeg )

δ Jeg- tykkelsen på materiallaget til bygningskonvolutten i meter;

λ Jeg- koeffisient for varmeledningsevne til materialet i W / (m ° C).

Beskytt huset mot eksternt miljø tak (tak) toppetasjen, yttervegger, vinduer, dører, porter og gulvet i underetasjen (evt. kjeller).

Det ytre miljøet er uteluft og jord.

Beregning av varmetap ved bygget utføres ved estimert utetemperatur for årets kaldeste femdagersperiode i området hvor objektet bygges (eller skal bygges)!

Men selvfølgelig er det ingen som forbyr deg å gjøre en beregning for noen annen tid på året.

Beregning iutmerkevarmetap gjennom gulv og vegger i tilknytning til bakken etter den allment aksepterte sonemetoden av V.D. Machinsky.

Temperaturen på jorda under bygningen avhenger først og fremst av den termiske ledningsevnen og varmekapasiteten til selve jorda og av omgivelseslufttemperaturen i området i løpet av året. Siden utetemperaturen varierer betydelig i forskjellige klimatiske soner, så har jorda forskjellig temperatur på ulike tider av året for forskjellige dybder på ulike områder.

For å forenkle løsningen av det komplekse problemet med å bestemme varmetap gjennom gulvet og veggene i kjelleren ned i bakken, i mer enn 80 år, har metoden for å dele området med omsluttende strukturer i 4 soner blitt brukt med suksess.

Hver av de fire sonene har sin egen faste varmeoverføringsmotstand i m 2 °C / W:

R 1 \u003d 2.1 R 2 \u003d 4.3 R 3 \u003d 8.6 R 4 \u003d 14.2

Sone 1 er en stripe på gulvet (i mangel av jordinntrengning under bygningen) 2 meter bred, målt fra den indre overflaten av ytterveggene langs hele omkretsen eller (når det er et undergulv eller kjeller) en stripe med samme bredde, målt ned indre overflater yttervegger fra kanten av bakken.

Sone 2 og 3 er også 2 meter brede og ligger bak sone 1 nærmere sentrum av bygget.

Sone 4 opptar hele det gjenværende sentralområdet.

I figuren under ligger sone 1 helt på kjellerveggene, sone 2 er delvis på veggene og delvis på gulvet, sone 3 og 4 ligger helt i kjelleretasjen.

Hvis bygningen er smal, er det kanskje ikke sone 4 og 3 (og noen ganger 2).

Torget kjønn sone 1 i hjørnene telles to ganger i regnestykket!

Hvis hele sone 1 ligger på vertikale vegger, da anses området faktisk uten tilsetningsstoffer.

Hvis en del av sone 1 er på veggene og en del på gulvet, telles kun hjørnedelene av gulvet to ganger.

Hvis hele sone 1 er plassert på gulvet, bør det beregnede arealet økes med 2 × 2x4 = 16 m 2 ved beregning (for et rektangulært hus i plan, dvs. med fire hjørner).

Hvis det ikke er noen utdyping av strukturen i bakken, betyr dette det H =0.

Nedenfor er et skjermbilde av beregningsprogrammet Excel for varmetap gjennom gulv og innfelte vegger. for rektangulære bygninger.

Soneområder F 1 , F 2 , F 3 , F 4 beregnet etter reglene for vanlig geometri. Oppgaven er tungvint og krever ofte skissering. Programmet letter i stor grad løsningen av dette problemet.

Det totale varmetapet til den omkringliggende jorda bestemmes av formelen i kW:

Q Σ =((F 1 + F1 år )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(t vr -t nr)/1000

Brukeren trenger kun å fylle ut de første 5 linjene i Excel-tabellen med verdier og lese resultatet nedenfor.

For å bestemme varmetap til bakken lokaler soneområder må beregnes manuelt. og deretter erstatte i formelen ovenfor.

Følgende skjermbilde viser som eksempel beregningen i Excel av varmetap gjennom gulv og innfelte vegger. for nedre høyre (ifølge figuren) kjellerrom.

Summen av varmetapene til bakken ved hvert rom er lik de totale varmetapene til bakken i hele bygget!

Figuren nedenfor viser forenklede kretser standard design gulv og vegger.

Gulvet og veggene anses som uisolerte hvis koeffisientene for varmeledningsevne til materialer ( λ Jeg), som de er sammensatt av, er mer enn 1,2 W / (m ° C).

Hvis gulvet og/eller veggene er isolert, det vil si at de inneholder lag med λ <1,2 W / (m ° C), deretter beregnes motstanden for hver sone separat i henhold til formelen:

RisolasjonJeg = RuisolertJeg + Σ (δ j /λ j )

Her δ j- tykkelsen på isolasjonslaget i meter.

For gulv på tømmerstokker beregnes også varmeoverføringsmotstand for hver sone, men med en annen formel:

Rpå loggeneJeg =1,18*(RuisolertJeg + Σ (δ j /λ j ) )

Beregning av varmetap iMS utmerkegjennom gulv og vegger i tilknytning til bakken etter metoden til professor A.G. Sotnikov.

En veldig interessant teknikk for bygninger nedgravd i bakken er beskrevet i artikkelen "Termofysisk beregning av varmetap i den underjordiske delen av bygninger". Artikkelen ble publisert i 2010 i №8 av ABOK-magasinet under overskriften "Diskusjonsklubb".

De som ønsker å forstå betydningen av det som er skrevet nedenfor, bør først studere ovenstående.

A.G. Sotnikov, som hovedsakelig stoler på funnene og erfaringene fra andre forgjengerforskere, er en av de få som på nesten 100 år har forsøkt å flytte temaet som bekymrer mange varmeingeniører. Jeg er veldig imponert over tilnærmingen hans fra synspunktet om grunnleggende varmeteknikk. Men vanskeligheten med å korrekt vurdere jordens temperatur og dens termiske ledningsevne i fravær av passende undersøkelsesarbeid endrer metodikken til A.G. Sotnikov inn i et teoretisk plan, og beveger seg bort fra praktiske beregninger. Selv om man samtidig fortsetter å stole på sonemetoden til V.D. Machinsky, alle tror bare blindt på resultatene, og forstår den generelle fysiske betydningen av deres forekomst, kan ikke definitivt være sikker på de oppnådde numeriske verdiene.

Hva er meningen med metodikken til professor A.G. Sotnikov? Han foreslår å vurdere at alle varmetap gjennom gulvet i en nedgravd bygning "går" inn i dypet av planeten, og alle varmetap gjennom vegger i kontakt med bakken blir til slutt overført til overflaten og "oppløses" i omgivelsesluften .

Dette ser ut til å være delvis sant (uten matematisk begrunnelse) i nærvær av tilstrekkelig utdyping av gulvet i underetasjen, men med en utdyping på mindre enn 1,5 ... 2,0 meter oppstår det tvil om riktigheten av postulatene ...

Til tross for all kritikken i de foregående avsnittene, er det utviklingen av algoritmen til professor A.G. Sotnikova ser ut til å være veldig lovende.

La oss i Excel beregne varmetapet gjennom gulv og vegger ned i bakken for samme bygning som i forrige eksempel.

Vi skriver ned dimensjonene til kjelleren i bygningen og de estimerte lufttemperaturene i blokken med innledende data.

Deretter må du fylle ut egenskapene til jorda. Som et eksempel, la oss ta sandjord og legge inn dens varmeledningskoeffisient og temperatur på en dybde på 2,5 meter i januar i de første dataene. Temperaturen og varmeledningsevnen til jorda for ditt område kan bli funnet på Internett.

Veggene og gulvet vil være laget av armert betong ( λ=1,7 W/(m °C)) 300 mm tykk ( δ =0,3 m) med termisk motstand R = δ / λ=0,176 m 2 ° C / W.

Og til slutt legger vi til de første dataene verdiene til varmeoverføringskoeffisientene på de indre overflatene av gulvet og veggene og på den ytre overflaten av jorda i kontakt med uteluften.

Programmet utfører beregningen i Excel ved å bruke formlene nedenfor.

Gulvareal:

F pl \u003dB*A

Veggområde:

F st \u003d 2 *h *(B + EN )

Betinget tykkelse på jordlaget bak veggene:

δ konv. = f(h / H )

Termisk motstand av jorden under gulvet:

R 17 =(1/(4*λ gr )*(π / Fpl ) 0,5

Varmetap gjennom gulvet:

Qpl = Fpl *(tV — tgr )/(R 17 + Rpl +1/α tommer)

Termisk motstand av jorda bak veggene:

R 27 = δ konv. /λ gr

Varmetap gjennom vegger:

Qst = Fst *(tV — tn )/(1/αn+R 27 + Rst +1/α tommer)

Generelt varmetap til bakken:

Q Σ = Qpl + Qst

Merknader og konklusjoner.

Bygningens varmetapet gjennom gulv og vegger ned i bakken, oppnådd ved to forskjellige metoder, er betydelig forskjellig. I følge algoritmen til A.G. Sotnikov-verdi Q Σ =16,146 kW, som er nesten 5 ganger mer enn verdien i henhold til den generelt aksepterte "sonale" algoritmen - Q Σ =3,353 kW!

Faktum er at den reduserte termiske motstanden til jorda mellom de begravde veggene og uteluften R 27 =0,122 m 2 °C / W er tydelig liten og neppe sant. Og dette betyr at den betingede tykkelsen på jorda δ konv. ikke definert riktig!

I tillegg er den "bare" armerte betongen på veggene, som jeg valgte i eksemplet, også et helt urealistisk alternativ for vår tid.

En oppmerksom leser av artikkelen til A.G. Sotnikova vil finne en rekke feil, i stedet for forfatterens, men de som oppsto under skrivingen. Så i formel (3) vises en faktor 2 i λ , forsvinner så senere. I eksemplet, når du regner R 17 ingen delingstegn etter enhet. I samme eksempel, når man beregner varmetap gjennom veggene i den underjordiske delen av bygningen, er området av en eller annen grunn delt med 2 i formelen, men da deles det ikke når du registrerer verdiene ... Hva slags av uisolerte vegger og gulv er disse i eksempelet med Rst = Rpl =2 m 2 ° C / W? I dette tilfellet må tykkelsen deres være minst 2,4 m! Og hvis veggene og gulvet er isolert, ser det ut til at det er feil å sammenligne disse varmetapene med beregningsalternativet for soner for et uisolert gulv.

R 27 = δ konv. /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/К(synd((h / H )*(π/2)))

Når det gjelder spørsmålet, angående tilstedeværelsen av en faktor på 2 tommer λ gr har allerede blitt sagt ovenfor.

Jeg delte de komplette elliptiske integralene med hverandre. Som et resultat viste det seg at grafen i artikkelen viser en funksjon for λ gr =1:

δ konv. = (½) *TIL(cos((h / H )*(π/2)))/К(synd((h / H )*(π/2)))

Men matematisk burde det være:

δ konv. = 2 *TIL(cos((h / H )*(π/2)))/К(synd((h / H )*(π/2)))

eller, hvis faktoren er 2 λ gr ikke nødvendig:

δ konv. = 1 *TIL(cos((h / H )*(π/2)))/К(synd((h / H )*(π/2)))

Dette betyr at tidsplanen for å bestemme δ konv. gir feilaktige undervurderte verdier med 2 eller 4 ganger ...

Det viser seg at inntil alle ikke har noe annet å gjøre, hvordan fortsette å enten "telle" eller "bestemme" varmetap gjennom gulvet og veggene ned i bakken etter soner? Ingen annen verdig metode har blitt oppfunnet på 80 år. Eller oppfunnet, men ikke ferdigstilt?!

Jeg inviterer blogglesere til å teste begge beregningsalternativene i virkelige prosjekter og presentere resultatene i kommentarfeltet for sammenligning og analyse.

Alt som er sagt i den siste delen av denne artikkelen er utelukkende forfatterens mening og hevder ikke å være den ultimate sannheten. Jeg vil gjerne høre ekspertenes mening om dette emnet i kommentarene. Jeg vil gjerne forstå til slutten med algoritmen til A.G. Sotnikov, fordi den virkelig har en strengere termofysisk begrunnelse enn den allment aksepterte metoden.

jeg ber respektere forfatterens arbeid med å laste ned en fil med beregningsprogrammer etter å ha abonnert på artikkelkunngjøringer!

P.S. (25.02.2016)

Nesten et år etter å ha skrevet artikkelen, klarte vi å håndtere spørsmålene som ble reist litt høyere.

For det første programmet for å beregne varmetap i Excel etter metoden til A.G. Sotnikova mener alt er riktig - nøyaktig i henhold til formlene til A.I. Pehovich!

For det andre er formelen (3) fra artikkelen av A.G. Sotnikova bør ikke se slik ut:

R 27 = δ konv. /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/К(synd((h / H )*(π/2)))

I artikkelen til A.G. Sotnikova er ikke en korrekt oppføring! Men så bygges grafen, og eksempelet beregnes etter de riktige formlene!!!

Så det burde være ifølge A.I. Pekhovich (s. 110, tilleggsoppgave til punkt 27):

R 27 = δ konv. /λ gr\u003d 1 / (2 * λ gr ) * K (cos((h / H )*(π/2)))/К(synd((h / H )*(π/2)))

δ konv. =R27 *λ gr =(½)*K(cos((h / H )*(π/2)))/К(synd((h / H )*(π/2)))

Metodikken for å beregne varmetapet til lokaler og prosedyren for implementeringen (se SP 50.13330.2012 Termisk beskyttelse av bygninger, avsnitt 5).

Huset mister varme gjennom bygningsskallet (vegger, tak, vinduer, tak, grunnmur), ventilasjon og avløp. De viktigste varmetapene går gjennom bygningskonvolutten - 60–90 % av alle varmetapene.

Det skal uansett tas hensyn til varmetap for alle omsluttende konstruksjoner som finnes i et oppvarmet rom.

Samtidig er det ikke nødvendig å ta hensyn til varmetap som oppstår gjennom interne strukturer hvis forskjellen mellom deres temperatur og temperaturen i naborommene ikke overstiger 3 grader Celsius.

Varmetap gjennom bygningskonvolutter

Varmetap av lokaler avhenger hovedsakelig av:
1 Temperaturforskjeller i huset og på gaten (jo større forskjell, jo høyere tap),
2 Varmeskjermende egenskaper til vegger, vinduer, dører, belegg, gulv (de såkalte omsluttende strukturer i rommet).

Omsluttende strukturer er generelt ikke homogene i strukturen. Og består vanligvis av flere lag. Eksempel: skallvegg = gips + skall + utvendig finish. Denne utformingen kan også inkludere lukkede luftspalter (eksempel: hulrom inne i murstein eller blokker). Materialene ovenfor har forskjellige termiske egenskaper fra hverandre. Hovedkarakteristikken for et strukturelt lag er dets varmeoverføringsmotstand R.

Hvor q er mengden varme tapt per kvadratmeter av omsluttende overflate (vanligvis målt i W/m2)

ΔT - forskjellen mellom temperaturen inne i det beregnede rommet og utelufttemperaturen (temperaturen i den kaldeste femdagersperioden °C for det klimatiske området der den beregnede bygningen er plassert).

I utgangspunktet er den indre temperaturen i rommene tatt. Boligrom 22 oC. Næringsbygg 18 oC. Soner med vannprosedyrer 33 °C.

Når det gjelder en flerlagsstruktur, øker motstanden til lagene i strukturen.

δ - lagtykkelse, m;

λ er designkoeffisienten for termisk ledningsevne til materialet i strukturlaget, tatt i betraktning driftsforholdene til de omsluttende strukturene, W / (m2 °C).

Vel, nå har vi funnet ut de grunnleggende dataene som kreves for beregningen.

Så for å beregne varmetap gjennom bygningskonvolutter, trenger vi:

1. Varmeoverføringsmotstand til strukturer (hvis strukturen er flerlags, så Σ R-lag)

2. Forskjellen mellom temperaturen i det beregnede rommet og på gaten (temperaturen i den kaldeste femdagersperioden er °C.). ∆T

3. Firkantede gjerder F (Separate vegger, vinduer, dører, tak, gulv)

4. En annen nyttig orientering av bygningen i forhold til kardinalpunktene.

Formelen for å beregne varmetapet til et gjerde ser slik ut:

Qlimit=(ΔT / Rlimit)* Flimit * n *(1+∑b)

Qlimit - varmetap gjennom bygningskonvolutten, W

Rogr - motstand mot varmeoverføring, m.sq. ° C / W; (Hvis det er flere lag, så ∑ Rgrense av lag)

Fogr – området av den omsluttende strukturen, m;

n er kontaktkoeffisienten for bygningsskallet med uteluften.

Varmetapet til hver omsluttende struktur vurderes separat. Mengden varmetap gjennom de omsluttende strukturene i hele rommet vil være summen av varmetapene gjennom hver omsluttende struktur i rommet

Beregning av varmetap gjennom gulv

Uisolert gulv på grunn

Vanligvis antas gulvvarmetap sammenlignet med lignende indikatorer for andre bygningsskaller (yttervegger, vindus- og døråpninger) a priori å være ubetydelige og tas med i beregningene av varmesystemer i forenklet form. Slike beregninger er basert på et forenklet system med regnskaps- og korreksjonskoeffisienter for motstanden mot varmeoverføring av ulike byggematerialer.

Gitt at den teoretiske begrunnelsen og metodikken for å beregne varmetapet i første etasje ble utviklet for ganske lenge siden (det vil si med en stor designmargin), kan vi trygt si at disse empiriske tilnærmingene er praktisk anvendelige under moderne forhold. Koeffisientene for varmeledningsevne og varmeoverføring av ulike byggematerialer, isolasjon og gulvbelegg er velkjente, og andre fysiske egenskaper er ikke nødvendige for å beregne varmetap gjennom gulvet. I henhold til deres termiske egenskaper er gulv vanligvis delt inn i isolerte og ikke-isolerte, strukturelt - gulv på bakken og tømmerstokker.

Beregningen av varmetap gjennom et uisolert gulv på bakken er basert på den generelle formelen for å estimere varmetap gjennom bygningsskala:

Hvor Q er hoved- og tilleggsvarmetapene, W;

EN er det totale arealet av den omsluttende strukturen, m2;

TV , tn- temperatur inne i rommet og uteluft, °C;

β - andel av ytterligere varmetap totalt;

n- korreksjonsfaktor, hvis verdi bestemmes av plasseringen av den omsluttende strukturen;

Ro– motstand mot varmeoverføring, m2 °С/W.

Legg merke til at ved en homogen ettlags gulvplate er varmeoverføringsmotstanden Ro omvendt proporsjonal med varmeoverføringskoeffisienten til det uisolerte gulvmaterialet på bakken.

Ved beregning av varmetap gjennom et uisolert gulv brukes en forenklet tilnærming, hvor verdien (1+ β) n = 1. Varmetap gjennom gulvet utføres vanligvis ved å sone inn varmeoverføringsområdet. Dette skyldes den naturlige heterogeniteten til temperaturfeltene i jorda under gulvet.

Varmetapet til et uisolert gulv bestemmes separat for hver to-meter sone, hvis nummerering starter fra bygningens yttervegg. Totalt er det tatt hensyn til fire slike strimler på 2 m bredde, tatt i betraktning at jordtemperaturen i hver sone er konstant. Den fjerde sonen omfatter hele overflaten av det uisolerte gulvet innenfor grensene til de tre første stripene. Varmeoverføringsmotstand er akseptert: for 1. sone R1=2.1; for den andre R2=4,3; henholdsvis for tredje og fjerde R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.

Figur 1. Soneinndeling av gulvflate på grunn og tilstøtende innfelte vegger ved beregning av varmetap

I tilfelle av innfelte rom med jordundergulv: området til den første sonen ved siden av veggoverflaten tas i betraktning to ganger i beregningene. Dette er ganske forståelig, siden varmetapene til gulvet legges til varmetapene i de vertikale omsluttende strukturene til bygningen ved siden av den.

Beregning av varmetap gjennom gulvet gjøres for hver sone separat, og de oppnådde resultatene summeres og brukes til den termisk tekniske begrunnelsen av bygningsdesignet. Beregningen for temperatursonene til ytterveggene til innfelte rom utføres i henhold til formler som ligner de som er gitt ovenfor.

I beregninger av varmetap gjennom et isolert gulv (og det anses som sådan hvis strukturen inneholder lag av materiale med en termisk ledningsevne på mindre enn 1,2 W / (m ° C)) verdien av varmeoverføringsmotstanden til et uisolert gulv på bakken øker i hvert tilfelle med varmeoverføringsmotstanden til isolasjonslaget:

Ru.s = δy.s / λy.s,

Hvor δy.s– tykkelsen på det isolerende laget, m; λu.s- termisk ledningsevne til materialet i det isolerende laget, W / (m ° C).