Maan päällä sijaitsevien lattioiden lämpötekninen laskelma. Hiilipedin lattian lämpöhäviön laskeminen Huomautuksia ja johtopäätökset

SNiP 41-01-2003 mukaan rakennuksen lattiat, jotka sijaitsevat maassa ja hirsillä, on rajattu neljään vyöhykkeeseen-nauhaan, jotka ovat 2 m leveitä ulkoseinien suuntaisesti (kuva 2.1). Laskettaessa lämpöhäviötä maassa sijaitsevien lattioiden tai hirsien kautta, lattiaosien pinta ulkoseinien kulman lähellä ( I vyöhykekaistalla ) syötetään laskelmaan kahdesti (neliö 2x2 m).

Lämmönsiirtovastus on määritettävä:

a) maan eristämättömille lattioille ja maanpinnan alapuolella sijaitseville seinille, joiden lämmönjohtavuus on l ³ 1,2 W / (m × ° C) 2 m leveillä vyöhykkeillä, yhdensuuntaisesti ulkoseinien kanssa. R n.p . , (m 2 × ° С) / W, yhtä suuri kuin:

2.1 - vyöhykkeelle I;

4.3 - vyöhykkeelle II;

8,6 - vyöhykkeelle III;

14.2 - vyöhykkeelle IV (muulle lattiapinta-alalle);

b) maassa eristetyille lattioille ja maanpinnan alapuolella sijaitseville seinille, joiden lämmönjohtavuus on l c.s.< 1,2 Вт/(м×°С) утепляющего слоя толщиной d у.с. , м, принимая R u.p. , (m 2 × ° С) / W, kaavan mukaan

c) hirsien lattian yksittäisten vyöhykkeiden lämmönkestävyys lämmönsiirrolle R l, (m 2 × ° C) / W, määritetään seuraavilla kaavoilla:

Vyöhyke I - ;

II vyöhyke - ;

III vyöhyke - ;

IV vyöhyke - ,

missä,,, ovat eristämättömien lattioiden yksittäisten vyöhykkeiden lämmönsiirron lämpövastusarvot, (m 2 × ° С) / W, vastaavasti, numeerisesti yhtä suuri kuin 2,1; 4,3; 8,6; 14,2; - lattioiden eristävän kerroksen lämmönsiirron lämpövastusarvojen summa hirsien päällä, (m 2 × ° С) / W.

Arvo lasketaan lausekkeella:

, (2.4)

tässä on suljettujen ilmakerrosten lämpövastus
(taulukko 2.1); δ d on levykerroksen paksuus, m; λ d - puumateriaalin lämmönjohtavuus, W / (m · ° С).

Lämpöhäviö maassa sijaitsevan lattian läpi, W:

, (2.5)

jossa,,, - alueet I, II, III, IV vyöhykkeet-raidat, m 2, vastaavasti.

Lämmönhäviö hirsien päällä sijaitsevan lattian läpi, W:

, (2.6)

Esimerkki 2.2.

Alkutiedot:

- ensimmäinen kerros;

- ulkoseinät - kaksi;

- lattiarakenne: betonilattiat päällystetty linoleumilla;

- sisäilman suunnittelulämpötila ° С;

Laskentamenettely.

Riisi. 2.2. Katkelma suunnitelmasta ja kerrosalueiden sijainti olohuoneessa nro 1
(esimerkkeihin 2.2 ja 2.3)

2. Olohuoneeseen nro 1 mahtuu vain 1. vyöhyke ja osa 2. vyöhykkeestä.

I. vyöhyke: 2,0´5,0 m ja 2,0´3,0 m;

II vyöhyke: 1,0´3,0 m.

3. Kunkin vyöhykkeen pinta-alat ovat yhtä suuret:

4. Määritä kunkin vyöhykkeen lämmönsiirtovastus kaavalla (2.2):

(m 2 × ° С) / W,

(m 2 × ° C) / W.

5. Kaavalla (2.5) määritetään lämpöhäviö maassa sijaitsevan lattian läpi:

Esimerkki 2.3.

Alkutiedot:

- lattiarakenne: puulattiat hirsien päällä;

- ulkoseinät - kaksi (kuva 2.2);

- ensimmäinen kerros;

- rakennusalue - Lipetsk;

- sisäilman suunnittelulämpötila ° С; °C

Laskentamenettely.

1. Piirrämme ensimmäisen kerroksen suunnitelman mittakaavassa, joka ilmaisee päämitat, ja jaamme lattian neljään vyöhykkeeseen-raidoihin, jotka ovat 2 m leveitä ulkoseinien suuntaisesti.

2. Olohuone nro 1 mahtuu vain 1. vyöhykkeeseen ja osa 2. vyöhykkeestä.

Määritämme kunkin vyöhykenauhan koon:

Lattian ja katon läpi menevän lämpöhäviön laskemiseksi tarvitset seuraavat tiedot:

• talon mitat ovat 6 x 6 metriä.
• Lattiat ovat reunalevyä, uritettu paksuus 32 mm, päällystetty lastulevyllä 0,01 m, eristetty mineraalivillaeristeellä 0,05 m. Talon alla on maanalainen vihannesten varastointia ja konservointia varten. Talvella maan keskilämpötila on + 8 ° C.
• Katto - katot on valmistettu puupaneeleista, katot on eristetty ullakon sivulta mineraalivillaeristekerroksen paksuudella 0,15 metriä, höyry-vedeneristyskerroksella. Ullakkoa ei ole eristetty.

Lattian läpi menevän lämpöhäviön laskenta

R-levyt = B / K = 0,032 m / 0,15 W / mK = 0,21 m²x ° C / W, missä B on materiaalin paksuus, K on lämmönjohtavuuskerroin.

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

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

R-lattian kokonaisarvo = 0,21 + 0,07 + 1,28 = 1,56 m2x ° C / W

Kun otetaan huomioon, että maanalaisessa talvella lämpötila pidetään jatkuvasti noin + 8 ° C: ssa, lämpöhäviön laskemiseen tarvittava dT on 22-8 = 14 astetta. Nyt meillä on kaikki tiedot lattian läpi menevän lämpöhäviön laskemiseen:

Lattia Q = SхdT / R = 36 m2х14 astetta / 1,56 m2х ° С / W = 323,07 Wh (0,32 kWh)

Katon läpi menevän lämpöhäviön laskenta

Kattoala on sama kuin lattian S-katto = 36 m2

Katon lämpövastusta laskettaessa emme ota huomioon puupaneeleja, koska niillä ei ole tiivistä yhteyttä toisiinsa eivätkä ne toimi lämmöneristeenä. Siksi katon lämpövastus:

R katto = R eristys = eristeen paksuus 0,15 m / eristeen lämmönjohtavuus 0,039 W / mK = 3,84 m2x ° C / W

Laskemme lämpöhäviön katon läpi:

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

Lämmön siirtäminen kodin aitojen läpi on monimutkainen prosessi. Jotta nämä vaikeudet voitaisiin ottaa mahdollisimman paljon huomioon, tilojen mittaukset lämpöhäviöitä laskettaessa tehdään tietyt säännöt, jotka mahdollistavat alueen ehdollisen lisäyksen tai pienentämisen. Alla on näiden sääntöjen tärkeimmät määräykset.

Säännöt sulkurakenteiden pinta-alojen mittaamiseksi: a - ullakkokerroksen rakennuksen osa; b - rakennuksen osa yhdistetyllä pinnoitteella; в - rakennussuunnitelma; 1 - kerros kellarin yläpuolella; 2 - lattia hirsien päällä; 3 - lattia maassa;

Ikkunoiden, ovien ja muiden aukkojen pinta-ala mitataan pienimmällä rakennusaukolla.

Katon (pt) ja lattian (pl) pinta-ala (paitsi maan päällä oleva lattia) mitataan sisäseinien akselien ja ulkoseinän sisäpinnan välistä.

Ulkoseinien mitat otetaan vaakasuunnassa pitkin ulkokehää sisäseinien akselien ja seinän ulkokulman välillä ja korkeudessa - kaikissa kerroksissa, paitsi alempi: valmiin lattian tasosta seuraavan kerroksen lattia. Päällä ylimmässä kerroksessa ulkoseinän yläosa osuu yhteen päällysteen yläosan kanssa tai ullakkokerros... Pohjakerroksessa lattian rakenteesta riippuen: a) lattian sisäpinnalta maata pitkin; b) lattiarakenteen alla olevasta esikäsittelypinnasta hirsien päällä; c) katon alareunasta lämmittämättömän maanalaisen tai kellarin yli.

Lämpöhäviötä määritettäessä sisäseinät niiden pinta-alat mitataan sisäkehää pitkin. Tilojen sisäisten aitojen läpi menevät lämpöhäviöt voidaan jättää huomioimatta, jos näiden tilojen ilman lämpötilojen ero on 3 °C tai vähemmän.

Lattiapinnan (a) ja ulkoseinien upotettujen osien (b) jakaminen suunnitteluvyöhykkeisiin I-IV

Lämmön siirtyminen huoneesta lattian tai seinän rakenteen ja maaperän paksuuden kautta, jonka kanssa ne ovat kosketuksissa, noudattaa monimutkaisia ​​lakeja. Maassa olevien rakenteiden lämmönsiirtovastuksen laskemiseksi käytetään yksinkertaistettua menetelmää. Lattian ja seinien pinta (tässä tapauksessa lattiaa pidetään seinän jatkona) maata pitkin on jaettu 2 m leveisiin kaistaleisiin, jotka ovat samansuuntaisia ​​ulkoseinän ja maanpinnan risteyksen kanssa.

Vyöhykkeiden laskenta alkaa seinää pitkin maan tasolta, ja jos maata pitkin ei ole seiniä, vyöhyke I on lähimpänä oleva lattiakaistale. ulkoseinään... Seuraavat kaksi kaistaa on numeroitu II ja III, ja loput kerroksesta on vyöhyke IV. Lisäksi yksi vyöhyke voi alkaa seinästä ja jatkua lattialla.

Lattiaa tai seinää, joka ei sisällä eristäviä kerroksia materiaaleista, joiden lämmönjohtavuuskerroin on alle 1,2 W / (m · ° C), kutsutaan eristämättömäksi. Tällaisen lattian lämmönsiirtovastus on yleensä merkitty R np, m 2 · ° C / W. Jokaiselle eristämättömän lattian vyöhykkeelle on olemassa normatiiviset arvot lämmönsiirtovastus:

• vyöhyke I - RI = 2,1 m2 °C/W;
• vyöhyke II - RII = 4,3 m2 °C/W;
• vyöhyke III - RIII = 8,6 m 2 °С / W;
• vyöhyke IV - RIV = 14,2 m 2 °С / W.

Jos lattiarakenteessa on eristäviä kerroksia, jotka sijaitsevat maassa, sitä kutsutaan eristetyksi, ja sen lämmönsiirtokestävyys R pack, m 2 ° C / W, määritetään kaavalla:

R-paketti = R np + R us1 + R us2 ... + R usn

Missä Rnp on eristämättömän lattian tarkastellun alueen lämmönsiirtovastus, m 2 ° C / W;
R us - eristävän kerroksen lämmönsiirtokestävyys, m 2 · ° C / W;

Hirsilattialle lämmönsiirtovastus Rl, m 2 · ° C / W, lasketaan kaavalla.

Aiemmin laskettiin lattian lämpöhäviö maan yli 6 m leveälle talolle, jonka pohjaveden korkeus on 6 m ja syvyys +3 astetta.
Tulokset ja ongelmailmoitus täällä -
Otimme huomioon myös lämpöhäviön katuilmaan ja syvälle maahan. Nyt erotan kärpäset kotleteista, eli teen laskennan puhtaasti maahan, jättäen pois lämmön siirtymisen ulkoilmaan.

Teen vaihtoehdon 1 laskelmat edellisestä laskelmasta (ilman eristystä). ja seuraavat tietoyhdistelmät
1.GLV 6m, +3 GWL:llä
2.GLV 6m, +6 GWL:llä
3. GWL 4m, +3 GWL:llä
4. GWL 10m, +3 GWL:llä.
5. GWL 20m, +3 GWL:llä.
Näin ollen lopetamme kysymykset, jotka liittyvät pohjaveden syvyyden ja lämpötilan vaikutukseen pohjaveden tasoon.
Laskelma, kuten ennenkin, on kiinteä, ei ota huomioon vuodenaikojen vaihtelua eikä ulkoilmaa ollenkaan
Ehdot ovat samat. Maan Lambda = 1, seinät 310 mm Lambda = 0,15, lattia 250 mm Lambda = 1,2.

Tulokset ovat, kuten ennenkin, kaksi kuvaa (isotermit ja "IR") ja numeerinen - lämmönsiirtovastus maahan.

Numeeriset tulokset:
1.R = 4,01
2.R = 4.01 (Kaikki on normalisoitu erolle, muuten sen ei olisi pitänyt olla)
3.R = 3.12
4,R = 5,68
5,R = 6,14

Tietoja arvoista. Jos korreloimme ne GWL-syvyyden kanssa, saamme seuraavan
4 m. R/L = 0,78
6 m. R/L = 0,67
10 m. R/L = 0,57
20 m. R/L = 0,31
R / L olisi yhtä suuri kuin yksi (tai pikemminkin maaperän lämmönjohtavuuden käänteinen kerroin) äärettömälle iso talo, meidän tapauksessamme talon mitat ovat verrattavissa syvyyteen, johon lämpöhäviöt suoritetaan ja mitä pienempi talo syvyyteen verrattuna, sitä pienempi tämän suhteen tulisi olla.

Tuloksena olevan R / L-riippuvuuden pitäisi riippua talon leveyden suhteesta GWL:ään (B / L) plus, kuten jo mainittiin, kohdassa B / L-> ääretön R / L-> 1 / lambda.
Loputtoman pitkälle talolle on yhteensä seuraavat kohdat:
L / B | R * Lambda / L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Tämä riippuvuus on hyvin likimääräinen eksponentiaalisella riippuvuudella (ks. kaavio kommentissa).
Lisäksi eksponentti voidaan kirjoittaa yksinkertaisemmalla tavalla ilman suurta tarkkuuden menetystä, nimittäin
R * Lambda / L = EXP (-L / (3B))
Tämä kaava samoissa kohdissa antaa seuraavat tulokset:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Nuo. virhe 10 % sisällä, ts. erittäin tyydyttävä.

Siksi meillä on kaava minkä tahansa leveyden äärettömälle talolle ja mille tahansa GWL:lle kyseisellä alueella, jolla lasketaan lämmönsiirtovastus GWL:ssä:
R = (L / lambda) * EXP (-L / (3B))
tässä L on pohjaveden tason syvyys, lambda on maaperän lämmönjohtavuus, B on talon leveys.
Kaavaa voidaan soveltaa L / 3B -alueella 1,5 - noin äärettömään (korkea GWL).

Jos käytämme kaavaa syvemmille pohjaveden tasoille, kaava antaa merkittävän virheen, esimerkiksi talon 50 m syvyydelle ja 6 m leveydelle, meillä on: R = (50/1) * exp (-50/18) = 3.1, mikä on selvästi liian pieni.

Hyvää päivää kaikille!

Johtopäätökset:
1. GWL-syvyyden kasvu ei johda vastaavaan lämpöhäviön vähenemiseen pohjavesi koska kaikki on mukana Suuri määrä maaperää.
2. Samanaikaisesti järjestelmät, joiden GWL on tyyppiä 20m tai enemmän, eivät välttämättä koskaan mene laskelmassa saatuun sairaalaan talon "elämän" aikana.
3. R' maahan ei ole niin suuri, se on tasolla 3-6, joten lämpöhäviö syvälle lattiaan maata pitkin on erittäin merkittävä. Tämä on yhdenmukainen aiemmin saadun tuloksen kanssa, joka koskee lämpöhäviön suuren vähenemisen puuttumista nauhaa tai sokeaa aluetta eristäessä.
4. Kaava johdetaan tuloksista, käytä sitä terveyteen (omalla vaarallasi ja riskilläsi luonnollisesti pyydän sinua tietämään etukäteen, että en ole vastuussa kaavan ja muiden tulosten luotettavuudesta ja soveltuvuudesta käytännössä ).
5. Seuraa pienestä tutkimuksesta, joka on tehty alla kommentissa. Ulkopuolinen lämpöhäviö vähentää lämpöhäviötä maahan. Nuo. On väärin tarkastella kahta lämmönsiirtoprosessia erikseen. Ja lisäämällä lämpösuojaa kadulta lisäämme lämpöhäviötä maahan ja näin käy selväksi, miksi aiemmin saadun talon ääriviivojen lämpenemisen vaikutus ei ole niin merkittävä.

Maaperässä sijaitsevien tilojen lämpölaskelmien ydin, tavalla tai toisella, rajoittuu ilmakehän "kylmän" vaikutuksen määrittämiseen niiden lämpötiloihin tai pikemminkin siihen, missä määrin tietty maaperä eristää tietyn huoneen ilmakehän vaikutuksista. lämpötilan vaikutuksia. Koska maaperän lämmöneristysominaisuudet riippuvat liian monesta tekijästä, jolloin otettiin käyttöön niin sanottu 4-vyöhyketekniikka. Se perustuu yksinkertaiseen oletukseen, että mitä paksumpi maakerros, sitä paremmat sen lämmöneristysominaisuudet ovat (suuremmassa määrin ilmakehän vaikutus vähenee). Lyhin etäisyys (pysty- tai vaakasuunnassa) ilmakehään on jaettu 4 vyöhykkeeseen, joista 3:n leveys (jos se on lattiaa pitkin maata) tai syvyys (jos ne ovat maata pitkin olevia seiniä) on 2 metriä, ja neljännellä on nämä ominaisuudet yhtä suuri kuin ääretön. Jokaiselle neljästä vyöhykkeestä on määritetty omat pysyvät lämmöneristysominaisuutensa periaatteen mukaisesti - mitä kauempana vyöhyke (mitä suurempi se on) sarjanumero), sitä vähemmän ilmakehän vaikutus. Jättäen pois formalisoidun lähestymistavan, voimme tehdä yksinkertaisen johtopäätöksen, että mitä kauempana jokin piste huoneessa on ilmakehästä (kertoimella 2 m), sitä enemmän suotuisat olosuhteet(ilmakehän vaikutuksen kannalta) se sijoitetaan.

Siten ehdollisten vyöhykkeiden laskenta alkaa seinää pitkin maanpinnasta, edellyttäen että maata pitkin on seinät. Jos maassa ei ole seiniä, ensimmäinen vyöhyke on ulkoseinää lähinnä oleva lattiakaistale. Lisäksi vyöhykkeet 2 ja 3 on numeroitu 2 metriä leveiksi. Jäljellä oleva vyöhyke on vyöhyke 4.

On tärkeää ottaa huomioon, että vyöhyke voi alkaa seinästä ja päättyä lattiaan. Tässä tapauksessa sinun tulee olla erityisen varovainen laskelmia tehdessäsi.

Jos lattiaa ei ole eristetty, niin eristämättömän lattian lämmönsiirtovastusten arvot vyöhykkeittäin ovat:

vyöhyke 1 - R n.p. = 2,1 m2 * C / W

vyöhyke 2 - R n.p. = 4,3 m2 * C / W

vyöhyke 3 - R n.p. = 8,6 m2 * C / W

vyöhyke 4 - R n.p. = 14,2 m2 * C / W

Laskettaessa lämmönsiirtovastus eristetyille lattioille voit käyttää seuraavaa kaavaa:

- eristämättömän lattian kunkin vyöhykkeen lämmönsiirtokestävyys, m2 * C / W;

- eristeen paksuus, m;

- eristeen lämmönjohtavuuskerroin, W / (m * C);