محاسبه تلفات حرارتی کف بر روی زمین در ugv. اتلاف حرارت تخمینی یک اتاق با توجه به SNP محاسبه تلفات حرارتی از طریق یک طبقه بدون عایق روی زمین

معمولاً اتلاف گرمای کف در مقایسه با شاخص های مشابه سایر پوشش های ساختمان (دیوارهای خارجی، بازشوهای پنجره و در) به طور پیشینی ناچیز فرض می شود و در محاسبات سیستم های گرمایشی به شکل ساده شده در نظر گرفته می شود. چنین محاسباتی بر اساس یک سیستم ساده حسابداری و ضرایب تصحیح مقاومت انتقال حرارت انواع مختلف است. مصالح ساختمانی.

با توجه به اینکه توجیه نظری و روش برای محاسبه تلفات حرارتی یک طبقه همکف مدت ها پیش (یعنی با حاشیه طراحی زیاد) توسعه یافته بود، می توان با خیال راحت از کاربرد عملی این رویکردهای تجربی در شرایط مدرن صحبت کرد. ضرایب هدایت حرارتی و انتقال حرارت انواع مصالح ساختمانی، عایق و پوشش های کفبه خوبی شناخته شده اند و هیچ ویژگی فیزیکی دیگری برای محاسبه اتلاف حرارت از طریق کف مورد نیاز نیست. با توجه به آنها ویژگی های مهندسی حرارتطبقات معمولاً به عایق و غیر عایق تقسیم می شوند ، از نظر ساختاری - طبقات روی زمین و سیاهههای مربوط.

محاسبه تلفات حرارتی از طریق یک کف غیر عایق روی زمین بر اساس آن است فرمول کلیتخمین اتلاف حرارت از طریق پوشش ساختمان:

جایی که س- تلفات حرارتی اصلی و اضافی، W;

آ- مساحت کل ساختار محصور، متر مربع؛

تلویزیون , tн- دمای داخل اتاق و هوای بیرون، оС؛

β - سهم تلفات حرارتی اضافی در کل.

n- ضریب تصحیح که مقدار آن با محل ساختار محصور تعیین می شود.

رو- مقاومت در برابر انتقال حرارت، m2 ° C / W.

توجه داشته باشید که در صورت همپوشانی کف تک لایه همگن، مقاومت انتقال حرارت R® با ضریب انتقال حرارت مواد کف غیر عایق روی زمین نسبت معکوس دارد.

هنگام محاسبه تلفات حرارتی از طریق یک کف غیر عایق، از یک رویکرد ساده استفاده می شود، که در آن مقدار (1 + β) n = 1. مرسوم است که با پهنه بندی منطقه انتقال حرارت، اتلاف گرما را از طریق کف ایجاد کنید. این به دلیل ناهمگونی طبیعی میدان های دمایی خاک زیر کف است.

اتلاف حرارت کف غیر عایق برای هر زون دو متری به طور جداگانه تعیین می شود که شماره گذاری آن از دیوار بیرونی ساختمان شروع می شود. در مجموع مرسوم است که با در نظر گرفتن ثابت بودن دمای خاک در هر ناحیه، چهار نوار از این قبیل با عرض 2 متر در نظر گرفته شود. منطقه چهارم شامل کل سطح کف غیر عایق در محدوده سه نوار اول است. مقاومت انتقال حرارت گرفته شده است: برای منطقه 1 R1 = 2.1. برای R2 دوم = 4.3; به ترتیب برای سومین و چهارمین R3 = 8.6، R4 = 14.2 m2 * оС / W.

عکس. 1. منطقه بندی سطح کف بر روی زمین و دیوارهای فرورفته مجاور هنگام محاسبه تلفات حرارتی

در مورد اتاق های فرورفته با پایه کف سنگ فرش نشده: مساحت اولین منطقه مجاور سطح دیوار در محاسبات دو بار در نظر گرفته می شود. این کاملا قابل درک است، زیرا تلفات حرارتی کف با تلفات حرارتی در ساختارهای محصور عمودی مجاور ساختمان خلاصه می شود.

محاسبه اتلاف حرارت از طریق کف برای هر منطقه به طور جداگانه انجام می شود و نتایج به دست آمده خلاصه شده و برای اثبات مهندسی حرارت پروژه ساختمان استفاده می شود. محاسبه مناطق دمایی دیوارهای بیرونی اتاق‌های فرورفته بر اساس فرمول‌هایی مشابه آنچه در بالا ارائه شده است انجام می‌شود.

در محاسبات اتلاف حرارت از طریق یک کف عایق (و اگر ساختار آن حاوی لایه‌هایی از مواد با رسانایی حرارتی کمتر از 1.2 W / (m ° C) باشد)، مقدار مقاومت انتقال حرارت یک طبقه کف غیر عایق روی زمین در هر مورد با مقاومت انتقال حرارت لایه عایق افزایش می یابد:

Ru.s = δs / λs,

جایی که دو.с- ضخامت لایه عایق، متر؛ λw.s- هدایت حرارتی مواد لایه عایق، W / (m ° C).

سالن‌های ورزشی، سونا، اتاق‌های بیلیارد اغلب در زیرزمین‌ها قرار دارند، بدون توجه به این واقعیت که استانداردهای بهداشتی در بسیاری از کشورها اجازه می‌دهد حتی اتاق خواب‌ها را در زیرزمین قرار دهند. در این راستا این سوال در مورد اتلاف حرارت از طریق زیرزمین ها مطرح می شود.

طبقات زیرزمین در شرایطی هستند که میانگین نوسانات دما بسیار کم و بین 11 تا 9 درجه سانتیگراد متغیر است. بنابراین، اتلاف حرارت از طریق کف، اگرچه خیلی زیاد نیست، در طول سال ثابت است. بر اساس تجزیه و تحلیل کامپیوتری، اتلاف حرارت از طریق یک کف بتنی بدون عایق 1.2 وات بر متر مربع است.

تلفات حرارتی در امتداد خطوط تنش در خاک تا عمق 10 تا 20 متری از سطح زمین یا از پایه ساختمان رخ می دهد. یک دستگاه عایق پلی استایرن با ضخامت حدود 25 میلی متر می تواند اتلاف حرارت را تا حدود 5 درصد کاهش دهد که بیش از 1 درصد از کل تلفات حرارتی در ساختمان نیست.

دستگاه از همان عایق سقف می تواند اتلاف حرارت را در داخل کاهش دهد زمان زمستان 20 درصد یا بهبود بازده حرارتی کلی ساختمان تا 11 درصد. بنابراین، به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی، عایق کاری سقف به طور قابل توجهی کارآمدتر از عایق کف زیرزمین است.

این موقعیت با تجزیه و تحلیل ریزاقلیم داخل ساختمان در تابستان تأیید می شود. در صورتی که قسمت پاییندیوارهای پایه ساختمان عایق بندی نشده اند، هوای ورودی اتاق را گرم می کند، با این حال، اینرسی حرارتی خاک شروع به تأثیر بر اتلاف گرما می کند و یک پایداری ایجاد می کند. رژیم دما; در همان زمان، از دست دادن گرما افزایش می یابد، و دمای داخل زیرزمین هاکاهش می دهد.

بنابراین، تبادل گرمای آزاد از طریق سازه ها به حفظ دمای هوای داخلی تابستان در سطح راحت کمک می کند. عایق حرارتی زیر کف به طور قابل توجهی شرایط انتقال حرارت بین کف بتنی و زمین را مختل می کند.

دستگاه عایق حرارتی کف (داخلی) از نظر انرژی منجر به هزینه های غیرمولد می شود، اما در عین حال، باید تراکم رطوبت در سطوح سرد و علاوه بر آن نیاز به ایجاد راحتی را در نظر گرفت. شرایط برای یک فرد

برای کاهش احساس سرما می توان از عایق حرارتی با قرار دادن آن در زیر زمین استفاده کرد که دمای کف را به دمای اتاق نزدیک می کند و کف را از لایه زیرین زمین که دارای نسبتاً بالایی است جدا می کند. دمای پایین... اگرچه چنین عایق حرارتی می تواند دمای کف را افزایش دهد، اما معمولاً دمای آن کمتر از 23 درجه سانتیگراد است که 14 درجه سانتیگراد کمتر از دمای بدن انسان است.

بنابراین، برای کاهش احساس سرما از کف به منظور ایجاد راحت ترین شرایط، بهتر است از موکت استفاده کنید یا یک کف چوبی را روی پایه بتنی بچینید.

آخرین جنبه ای که در این تجزیه و تحلیل انرژی در نظر گرفته می شود مربوط به اتلاف گرما در محل اتصال بین کف و دیوار است که توسط پس انداز محافظت نمی شود. چنین گره ای در ساختمان های روی شیب یافت می شود.

همانطور که تجزیه و تحلیل تلفات حرارتی نشان می دهد، تلفات حرارتی قابل توجهی در زمستان در این منطقه امکان پذیر است. بنابراین، برای کاهش تأثیر شرایط آب و هوایی، توصیه می شود فونداسیون را در امتداد سطح بیرونی جدا کنید.

اتلاف حرارت از طریق کف واقع بر روی زمین با توجه به مناطق محاسبه می شود. برای این، سطح کف به نوارهایی به عرض 2 متر به موازات دیوارهای بیرونی تقسیم می شود. نزدیکترین خط به دیوار بیرونی، منطقه اول، دو نوار بعدی - منطقه دوم و سوم، و بقیه سطح کف - منطقه چهارم را نشان می دهد.

هنگام محاسبه اتلاف حرارت زیرزمین ها، تقسیم به نوارها در این مورد از سطح زمین در امتداد سطح قسمت زیرزمینی دیوارها و بیشتر در امتداد کف انجام می شود. در این حالت، مقاومت های مشروط در برابر انتقال حرارت برای مناطق گرفته شده و مانند یک کف عایق در حضور لایه های عایق، که در این مورد لایه های ساختار دیوار هستند، گرفته و محاسبه می شود.

ضریب انتقال حرارت K، W / (m 2 ∙ ° C) برای هر منطقه از کف عایق روی زمین با فرمول تعیین می شود:

مقاومت انتقال حرارت کف عایق شده روی زمین، m 2 ∙ ° C / W، با فرمول محاسبه می شود:

= + Σ، (2.2)

مقاومت در برابر انتقال حرارت کف غیر عایق منطقه i کجاست.

δ j - ضخامت لایه j-ام ساختار عایق.

λ j - ضریب هدایت حرارتی ماده ای که لایه از آن تشکیل شده است.

برای تمام مناطق کف غیر عایق، داده هایی در مورد مقاومت در برابر انتقال حرارت وجود دارد که توسط:

2.15 متر مربع ∙ ° С / W - برای منطقه اول؛

4.3 متر مربع ∙ ° С / W - برای منطقه دوم؛

8.6 متر مربع ∙ ° С / W - برای منطقه سوم؛

14.2 متر مربع ∙ ° С / W - برای منطقه چهارم.

در این پروژه طبقات روی زمین دارای 4 لایه می باشد. ساختار کف در شکل 1.2، ساختار دیوار در شکل 1.1 نشان داده شده است.

نمونه ای از محاسبه مهندسی حرارت طبقات واقع در زمین برای اتاق تهویه اتاق 002:

1. تقسیم به مناطق در محفظه تهویه به طور معمول در شکل 2.3 نشان داده شده است.

شکل 2.3. تقسیم به مناطق اتاق تهویه

شکل نشان می دهد که ناحیه دوم شامل بخشی از دیوار و بخشی از کف است. بنابراین ضریب مقاومت در برابر انتقال حرارت این ناحیه دو بار محاسبه می شود.

2. مقاومت در برابر انتقال حرارت کف عایق شده روی زمین، m 2 ∙ ° C / W را تعیین کنید:

2,15 + = 4.04 m 2 ∙ ° C / W،

4,3 + = 7.1 متر مربع ∙ ° C / W،

4,3 + = 7.49 m 2 ∙ ° C / W،

8,6 + = 11.79 m 2 ∙ ° C / W،

14,2 + = 17.39 m 2 ∙ ° C / W.

روش محاسبه تلفات حرارتی محل و روش اجرای آن (به SP 50.13330.2012 مراجعه کنید. حفاظت حرارتیساختمان ها، بند 5).

خانه از طریق سازه های محصور (دیوارها، سقف ها، پنجره ها، سقف، فونداسیون)، تهویه و فاضلاب گرما را از دست می دهد. تلفات اصلی گرما از طریق ساختارهای محصور انجام می شود - 60-90٪ از کل تلفات گرما.

در هر صورت، حسابداری از دست دادن گرما باید برای تمام سازه هایی از نوع محصور که در اتاق گرم وجود دارد، انجام شود.

در این مورد، در صورتی که اختلاف دمای آنها با دمای اتاق های همسایه از 3 درجه سانتیگراد تجاوز نکند، لازم نیست تلفات حرارتی که از طریق سازه های داخلی انجام می شود را در نظر بگیریم.

اتلاف حرارت از طریق سازه های محصور

از دست دادن حرارتمحل عمدتاً به موارد زیر بستگی دارد:
1 تفاوت دمای خانه و بیرون (هر چه اختلاف بیشتر باشد تلفات بیشتر)
2 خاصیت محافظ حرارتی دیوارها، پنجره ها، درها، پوشش ها، کف ها (به اصطلاح سازه های محصور اتاق).

سازه های فنس کشی معمولاً از نظر ساختاری همگن نیستند. و معمولا از چندین لایه تشکیل شده اند. مثال: دیوار صدفی = گچ + پوسته + دکوراسیون بیرونی... این ساختار همچنین می تواند شامل فضاهای هوای بسته باشد (مثال: حفره های داخل آجر یا بلوک). مواد فوق دارای خصوصیات حرارتی متفاوتی با یکدیگر هستند. چنین مشخصه اصلی برای یک لایه ساختار مقاومت در برابر انتقال حرارت R است.

جایی که q مقدار گرمایی است که از دست می رود متر مربعسطح محصور (معمولاً در وات بر متر مربع اندازه گیری می شود)

ΔT تفاوت بین دمای داخل اتاق محاسبه شده و دمای بیرونهوا (دمای سردترین دوره پنج روزه درجه سانتیگراد برای منطقه آب و هوایی که ساختمان محاسبه شده در آن واقع شده است).

اصولاً دمای داخلی اتاق ها اندازه گیری می شود. محل مسکونی 22 درجه سانتیگراد. غیر مسکونی 18 оС. مناطق تصفیه آب 33 درجه سانتیگراد.

وقتی صحبت از ساختار چند لایه می شود، مقاومت لایه های سازه با هم افزایش می یابد.

δ - ضخامت لایه، متر؛

λ - فاکتور طراحیهدایت حرارتی ماده لایه سازه، با در نظر گرفتن شرایط عملیاتی سازه های محصور، W / (m2 оС).

خوب، ما داده های اولیه مورد نیاز برای محاسبه را مرتب کرده ایم.

بنابراین، برای محاسبه تلفات حرارتی از طریق سازه های محصور، به موارد زیر نیاز داریم:

1. مقاومت در برابر انتقال حرارت سازه ها (اگر سازه چند لایه است، لایه های Σ R)

2. تفاوت بین دما در اتاق محاسبه و خارج (دمای سردترین دوره پنج روزه درجه سانتیگراد). ΔT

3. منطقه حصار F (دیوارها، پنجره ها، درها، سقف، کف جداگانه)

4. جهت گیری ساختمان در رابطه با نقاط اصلی نیز مفید است.

فرمول محاسبه اتلاف حرارت توسط حصار به صورت زیر است:

Qlim = (ΔT / Rlim) * Flim * n * (1 + ∑b)

Qlim - اتلاف حرارت از طریق سازه های محصور، W

Rlim - مقاومت در برابر انتقال حرارت، متر مربع درجه سانتیگراد / W. (اگر چندین لایه وجود دارد، ∑ لایه های Rlim)

مه - مساحت ساختار محصور، متر؛

n ضریب تماس سازه محصور با هوای بیرون است.

دیوار کشی	ضریب n
1. دیوارها و پوشش های خارجی (از جمله تهویه شده با هوای بیرون)، کف اتاق زیر شیروانی (با سقف ساخته شده از مواد قطعه) و روی جاده ها؛ سقف های زیرزمینی سرد (بدون دیوارهای محصور) در منطقه ساختمانی و اقلیمی شمالی
2. سقف های زیرزمین سرد که با هوای بیرون ارتباط برقرار می کنند. طبقات زیر شیروانی (با سقف از مواد رول) سقف های سرد (با دیوارهای محصور) طبقات زیرزمینی و سرد در منطقه ساختمانی و اقلیمی شمالی	0,9
3. همپوشانی روی زیرزمین های گرم نشده با نورگیر در دیوارها	0,75
4. سقف های زیرزمین گرم نشده بدون نورگیر در دیوارها، واقع در بالای سطح زمین	0,6
5. همپوشانی روی زیرزمین های فنی گرم نشده واقع در زیر سطح زمین	0,4

تلفات حرارتی هر سازه محصور به طور جداگانه شمارش می شود. مقدار تلفات حرارتی از طریق ساختارهای محصور کل اتاق، مجموع تلفات حرارتی از طریق هر ساختار محصور اتاق خواهد بود.

محاسبه اتلاف حرارت از طریق طبقات

کف بدون عایق روی زمین

معمولاً اتلاف گرمای کف در مقایسه با شاخص های مشابه سایر پوشش های ساختمان (دیوارهای خارجی، بازشوهای پنجره و در) به طور پیشینی ناچیز فرض می شود و در محاسبات سیستم های گرمایشی به شکل ساده شده در نظر گرفته می شود. چنین محاسباتی بر اساس یک سیستم ساده حسابداری و ضرایب تصحیح مقاومت در برابر انتقال حرارت مصالح ساختمانی مختلف است.

با توجه به اینکه توجیه نظری و روش برای محاسبه تلفات حرارتی یک طبقه همکف مدت ها پیش (یعنی با حاشیه طراحی زیاد) توسعه یافته بود، می توان با خیال راحت از کاربرد عملی این رویکردهای تجربی در شرایط مدرن صحبت کرد. ضرایب هدایت حرارتی و انتقال حرارت مواد مختلف ساختمانی، بخاری‌ها و پوشش‌های کف به خوبی شناخته شده است و برای محاسبه تلفات حرارتی از طریق کف، سایر ویژگی‌های فیزیکی لازم نیست. طبق ویژگی های حرارتی آنها، طبقات معمولاً به عایق و غیر عایق، از نظر ساختاری - طبقات روی زمین و سیاهههای مربوط تقسیم می شوند.

محاسبه تلفات حرارتی از طریق یک طبقه بدون عایق روی زمین بر اساس فرمول کلی برای ارزیابی تلفات حرارتی از طریق پوشش ساختمان است:

جایی که س- تلفات حرارتی اصلی و اضافی، W;

آ- مساحت کل ساختار محصور، متر مربع؛

تلویزیون , tн- دمای داخل اتاق و هوای بیرون، оС؛

β - سهم تلفات حرارتی اضافی در کل.

n- ضریب تصحیح که مقدار آن با محل ساختار محصور تعیین می شود.

رو- مقاومت در برابر انتقال حرارت، m2 ° C / W.

توجه داشته باشید که در صورت همپوشانی کف تک لایه همگن، مقاومت انتقال حرارت R® با ضریب انتقال حرارت مواد کف غیر عایق روی زمین نسبت معکوس دارد.

هنگام محاسبه تلفات حرارتی از طریق یک کف غیر عایق، از یک رویکرد ساده استفاده می شود، که در آن مقدار (1 + β) n = 1. مرسوم است که با پهنه بندی منطقه انتقال حرارت، اتلاف گرما را از طریق کف ایجاد کنید. این به دلیل ناهمگونی طبیعی میدان های دمایی خاک زیر کف است.

اتلاف حرارت کف غیر عایق برای هر زون دو متری به طور جداگانه تعیین می شود که شماره گذاری آن از دیوار بیرونی ساختمان شروع می شود. در مجموع مرسوم است که با در نظر گرفتن ثابت بودن دمای خاک در هر ناحیه، چهار نوار از این قبیل با عرض 2 متر در نظر گرفته شود. منطقه چهارم شامل کل سطح کف غیر عایق در محدوده سه نوار اول است. مقاومت انتقال حرارت گرفته شده است: برای منطقه 1 R1 = 2.1. برای R2 دوم = 4.3; به ترتیب برای سومین و چهارمین R3 = 8.6، R4 = 14.2 m2 * оС / W.

عکس. 1. منطقه بندی سطح کف بر روی زمین و دیوارهای فرورفته مجاور هنگام محاسبه تلفات حرارتی

در مورد اتاق های فرورفته با پایه کف سنگ فرش نشده: مساحت اولین منطقه مجاور سطح دیوار در محاسبات دو بار در نظر گرفته می شود. این کاملا قابل درک است، زیرا تلفات حرارتی کف با تلفات حرارتی در ساختارهای محصور عمودی مجاور ساختمان خلاصه می شود.

محاسبه اتلاف حرارت از طریق کف برای هر منطقه به طور جداگانه انجام می شود و نتایج به دست آمده خلاصه شده و برای اثبات مهندسی حرارت پروژه ساختمان استفاده می شود. محاسبه مناطق دمایی دیوارهای بیرونی اتاق‌های فرورفته بر اساس فرمول‌هایی مشابه آنچه در بالا ارائه شده است انجام می‌شود.

در محاسبات اتلاف حرارت از طریق یک کف عایق (و اگر ساختار آن حاوی لایه‌هایی از مواد با رسانایی حرارتی کمتر از 1.2 W / (m ° C) باشد)، مقدار مقاومت انتقال حرارت یک طبقه کف غیر عایق روی زمین در هر مورد با مقاومت انتقال حرارت لایه عایق افزایش می یابد:

Ru.s = δs / λs,

جایی که دو.с- ضخامت لایه عایق، متر؛ λw.s- هدایت حرارتی مواد لایه عایق، W / (m ° C).

ماهیت محاسبات حرارتی مکانها، در درجات مختلف، واقع در زمین، به تعیین تأثیر "سرما" جوی بر رژیم حرارتی آنها کاهش می یابد، یا بهتر بگوییم، تا چه حد یک خاک خاص یک اتاق معین را از اثرات دمای اتمسفر عایق می کند. . زیرا خواص عایق حرارتی خاک به عوامل زیادی بستگی دارد، سپس تکنیک به اصطلاح 4 منطقه اتخاذ شد. این بر این فرض ساده استوار است که هر چه لایه خاک ضخیم تر باشد، خواص عایق حرارتی آن بالاتر است (تا حد زیادی اثر جو کاهش می یابد). کمترین فاصله (عمودی یا افقی) تا جو به 4 ناحیه تقسیم می شود که 3 ناحیه آن دارای عرض (اگر یک طبقه در امتداد زمین باشد) یا عمق (اگر این دیوارها در امتداد زمین باشند) 2 متر است. چهارمی دارای این خصوصیات برابر با بی نهایت است. طبق اصل، به هر یک از 4 منطقه، خواص عایق حرارت دائمی خود اختصاص داده شده است - هر چه منطقه بیشتر باشد (بزرگتر باشد شماره سریال) ، تأثیر جو کمتر می شود. با حذف رویکرد رسمی، می توان نتیجه گیری ساده ای داشت که هر چه نقطه ای از اتاق از جو دورتر باشد (با تعدد 2 متر)، بیشتر شرایط مساعد(از نظر تأثیر جو) قرار خواهد گرفت.

بنابراین، شمارش مناطق مشروط در امتداد دیوار از سطح زمین آغاز می شود، به شرطی که دیوارهایی در امتداد زمین وجود داشته باشد. اگر هیچ دیواری در امتداد زمین وجود نداشته باشد، اولین منطقه نوار کف نزدیک ترین به دیوار بیرونی خواهد بود. علاوه بر این، مناطق 2 و 3 به عرض 2 متر شماره گذاری شده اند. منطقه باقیمانده منطقه 4 است.

مهم است که در نظر بگیرید که این منطقه می تواند از دیوار شروع شود و به زمین ختم شود. در این مورد، هنگام انجام محاسبات باید مراقب باشید.

اگر کف عایق نباشد، مقادیر مقاومت های انتقال حرارت کف غیر عایق بر اساس مناطق عبارتند از:

منطقه 1 - R n.p. = 2.1 متر مربع * C / W

منطقه 2 - R n.p. = 4.3 متر مربع * C / W

منطقه 3 - R n.p. = 8.6 متر مربع * C / W

منطقه 4 - R n.p. = 14.2 متر مربع * C / W

برای محاسبه مقاومت در برابر انتقال حرارت برای کفپوش های عایق، می توانید از فرمول زیر استفاده کنید:

- مقاومت در برابر انتقال حرارت هر منطقه از کف غیر عایق، m2 * C / W؛

- ضخامت عایق، متر؛

- ضریب هدایت حرارتی عایق، W / (m * C)؛