расчет теплопотерь стена в грунте

Расчет теплопотерь пола по грунту в УГВ

Запись дневника создана пользователем mfcn, 29.10.14
Просмотров: 7.079, Комментариев: 23

Расчеты проведу для варианта 1 из прошлого расчета (без утепления). и следующих сочетаний данных
1. УГВ 6м, +3 на УГВ
2. УГВ 6м, +6 на УГВ
3. УГВ 4м, +3 на УГВ
4. УГВ 10м, +3 на УГВ.
5. УГВ 20м, +3 на УГВ.
Тем самым закроем вопросы связанные с влиянием глубины УГВ и влиянием температуры на УГВ.
Расчет как и ранее стационарный, не учитывающих сезонных колебаний да и вообще не учитывающий наружный воздух
Условия те же. Грунт имеет Лямда=1, стены 310мм Лямда=0,15, пол 250мм Лямда=1,2.

Числовые результаты:
1. R=4,01
2. R=4,01 (На перепад все нормируется, иначе и не должно было быть)
3. R=3,12
4. R=5,68
5. R=6,14

По поводу величин. Если соотнести их с глубиной УГВ получается следующее
4м. R/L=0,78
6м. R/L=0,67
10м. R/L=0,57
20м. R/L=0,31
R/L было бы равно единице (а точнее обратному коэффициенту теплопроводности грунта) для бесконечно большого дома, у нас же размеры дома сравнимы с глубиной на которую осуществляются теплопотери и чем меньше дом по сравнению с глубиной тем меньше должно быть данное отношение.

Полученная зависимость R/L должна зависеть от отношения ширины дома к УГВ (B/L), плюс к тому как уже сказано при B/L->бесконечности R/L->1/Лямда.
Итого есть следующие точки для бесконечно длинного дома:
L/B | R*Лямда/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Данная зависимость неплохо аппрокисимируется экспонентной (см. график в комментарии).
При том экспоненту можно записать попроще без особой потери точности, а именно
R*Лямда/L=EXP(-L/(3B))
Данная формула в тех же точках дает следующие результаты:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Т.е. ошибка в пределах 10%, т.е. весьма удовлетворительная.

Выводы:
1. Увеличение глубины УГВ не приводит к сообразному уменьшению теплопотерь в грунтовые воды, так как вовлекается все большее количество грунта.
2. При этом системы с УГВ типа 20м и более могут никогда не выйти на стационар получаемый в расчете в период «жизни» дома.
3. R в грунт не столь и велик, находится на уровне 3-6, таким образом теплопотери вглубь пола по грунту весьма значительны. Это согласуется с полученным ранее результатом об отсутствии большого снижения теплопотерь при утеплении ленты или отмостки.
4. Из результатов выведена формула, пользуйтесь на здоровье (на свой страх и риск естественно, прошу заранее знать, что за достоверность формулы и иных результатов и применимость их на практике я никак не отвечаю).
5. Следует из небольшого исследования проведенного ниже в комментарии. Теплопотери улице снижают теплопотери грунту. Т.е. поотдельности рассматривать два процесса теплопередачи некорректно. И увеличивая теплозащиту от улицы мы повышаем теплопотери в грунт и тем самым становится ясным почему эффект от утепления контура дома полученный ранее не столь значителен.

Источник

Зоны при теплорасчете полов по грунту

СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» приложение Я.2

Ограждения отапливаемого подвала (пол и стены) контактируют с грунтом. Определение приведенного сопротивления теплопередаче ограждений, контактирующих с грунтом, осуществляется по следующей методике.
Для этого ограждения, контактирующие с грунтом (Аj = 4006 м2), разбиваются на зоны шириной 2 м, начиная от верха наружных стен подвала, контактирующих
с грунтом.
Площади зон и их сопротивления теплопередаче
Afi, м2 Roi, м2⋅°С/Вт
Зона I. 634. 2,1
Зона II. 592. 4,3
Зона III. 556. 8,6
Зона IV. 2224. 14,2
Приведенное сопротивление теплопередаче ограждений по грунту, определяемое по формуле (10), равно
Rf
r = 4006/(634/2,1 + 592/4,3 + 556/8,6 + 2224/14,2) = 6,06 м2⋅°С/Вт.

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam

Вот щас архитекторы всё бросят и начнут вдаваться. Да это и совершенно не их дело.

Да, помещение считается по тем зонам, которые в него попадают. Даже внутреннее помещение, вообще не имеющее наружных стен, может попасть в какие-то зоны. Первая зона в углах считается дважды.

строительное проектирование (после АР,ОДИ,ЭЭФ,ПБ,ПЗУ, ТХ и КР и обслед. писать «архитектор» некорр.)

я вдавался, просто ответа точного не знал на вопрос, хотя по логике.

но логика иной раз в далекие дали уводит.

Вот щас архитекторы всё бросят и начнут вдаваться. Да это и совершенно не их дело.

Да, помещение считается по тем зонам, которые в него попадают. Даже внутреннее помещение, вообще не имеющее наружных стен, может попасть в какие-то зоны. Первая зона в углах считается дважды.

строительное проектирование (после АР,ОДИ,ЭЭФ,ПБ,ПЗУ, ТХ и КР и обслед. писать «архитектор» некорр.)

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam

А зоны учитываются прежде всего при расчете теплопотерь помещений, которым занимаются никак уж не архитекторы. Это дело ОВ. Конечно, хорошо что сейчас архитекторов пытаются заставить думать и о теплотехнических показателях путем введения энергопаспорта и прочего. Но это не означает, что они и о зонах должны заботиться, тем более, что на зоны архитектурные решения никак не влияют.

Да, есть такая дурь. Сдуру убрали из СНиП по ОВ методику расчета теплопотерь, сразу сделав её «ненормативной». А там были важные нюансы в разные годы. Но потом спохватились и стали вновь вталкивать в разные нормы. Например, в СНиП 23-02-2003, но при этом сделав простейшие расчеты до предела запутанными и непонятными. При сохранении того же физического смысла.

Про сопротивление теплопередаче полов вообще забыли. Потом опять же спохватились и ввели в актуализированную редакцию СНиП 23-02-2003 в виде:

Но актуализированная редакция уже 4 обсуждения прошла и всё не принята (лоббисты разных направлений спорят с ученым видом).

А это ни в каких нынешних нормах не записано. Это те, кто сами зоны придумали, так решили (заодно и для углов наружных стен, которые тоже дважды учитываются путем обмера по наружной поверхности).

Помнят об этом теперь только люди из раньшего времени, да в технической литературе написано (см. картинки).

Источник

Калькулятор теплопотерь дома

Расчет тепловых потерь дома с помощью удобного калькулятора по СНиП – расчет теплопотерь помещения через стены/пол/потолок/окна онлайн и по формулам.

Калькулятор теплопотерь дома позволяет выполнить расчет тепловых потерь здания или отдельного помещения через ограждающие конструкции по СНиП – теоретическое обоснование указано ниже. Для начала расчета укажите город проживания или ближайшую столицу субъекта (только Россия), чтобы получить значения температуры воздуха наиболее холодной пятидневки по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» (можно указать значения самостоятельно). Далее требуется выбрать ограждения, которые необходимо учитывать при подсчете (стены, окна, потолок, пол), также можно рассчитать потери на инфильтрацию (вентиляцию). Для каждого параметра можно выбрать два слоя (внешний, внутренний). Чтобы получить результат, нажмите кнопку «Рассчитать».

Смежные нормативные документы:

Теоретическое обоснование расчета тепловых потерь

Для расчета потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений используют законченную формулу из СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»:

Для расчета общего термического сопротивления стен дополнительно применяются поправочные коэффициенты:

В свою очередь, показатели термического сопротивления равны:

Все параметры подбираются согласно СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника».

Теплопотери для многослойных стен рассчитываются аналогичным образом, за исключением того, что значение суммарного термического сопротивление складывается для каждого слоя:

Иным способом производится расчет тепловых потерь на инфильтрацию, формулу можно найти в СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»:

Расход удаляемого воздуха G_i, не компенсируемый приточным воздухом определяется следующим образом:

Источник

Расчет теплопотерь: показатели и калькулятор теплопотерь здания

Основные параметры для расчета теплопотерь

Теплопотери любого помещения зависят от трех базовых параметров:

Самый простой рассчет теплопотерь

Qт (кВт/час)=(100 Вт/м2 x S (м2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000

Данная формула расчета теплопотерь по укрупненным показателям, в основе которых лежат усредненные условия 100 Вт на 1кв метр. Где основными рассчетными показателями для расчета системы отопления являются следующие величины:

Qт— тепловая мощность предполагаемого отопителя на отработанном масле, кВт/час.

К3 коэффициент соотношения площадей окон и пола:

Упрощенный рассчет теплопотерь дома

Qт = ( V x ∆t x k )/860; ( кВт )

В данной формуле очень условно учитываются коэффициент рассеивания и не совсем понятно каким коэффициентами пользоваться. В классике редкое современное, выполненное из современных материалов с учетом действующих стандартов, помещение обладает ограждающими конструкциями с коэффициентом рассеивания более одного. Для более детального понимания методики расчёта предлагаем следующие более точные методики.

Рекомендуемый рассчет теплопотерь дома

Сразу же акцентирую ваше внимание на то, что ограждающие конструкции в основном не являются однородными по структуре, а обычно состоят из нескольких слоёв. Пример: стена из ракушника = штукатурка + ракушник + наружная отделка. В эту конструкцию могут входить и замкнутые воздушные прослойки (пример: полости внутри кирпичей или блоков). Вышеперечисленные материалы имеют отличающиеся друг от друга теплотехнические характеристики. Основной такой характеристикой для слоя конструкции является его сопротивление теплопередачи R.

q – это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности (измеряется обычно в Вт/м.кв.)

В основном внутренняя температура в помещениях принимается:

Когда речь идёт о многослойной конструкции, то сопротивления слоёв конструкции складываются. Отдельно хочу акцентировать ваше внимание на расчётном коэффициенте теплопроводности материала слоя λ Вт/(м°С). Так как производители материалов чаще всего указывают его. Имея расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции мы легко можем получить сопротивление теплопередачи слоя:

Итак для расчёта тепловых потерь через ограждающие конструкции нам нужны:

1. Сопротивление теплопередачи конструкций (если конструкция многослойная то Σ R слоёв) R
2. Разница между температурой в расчётном помещении и на улице (температура наиболее холодной пятидневки °C. ). ΔT
3. Площади ограждений F (Отдельно стены, окна, двери, потолок, пол)
4. Ориентация здания по отношению к сторонам света.

Формула для расчёта теплопотерь ограждением выглядит так:

Qогр=(ΔT / Rогр)* Fогр * n *(1+∑b)

Тип ограждающей конструкции

Коэффициент n

1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом), перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне

2. Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов); перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне

3. Перекрытия над не отапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах

4. Перекрытия над не отапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли

5. Перекрытия над не отапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли

(1+∑b) – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь. Добавочные потери теплоты b через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях — 0,13;

в) через не обогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) — в размере 0,05,

г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере: 0,2 Н — для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; 0,27 H — для двойных дверей с тамбурами между ними; 0,34 H — для двойных дверей без тамбура; 0,22 H — для одинарных дверей;

д) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, — в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 — при наличии тамбура у ворот.

Для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам “г” и “д” не следует учитывать.

Отдельно возьмём такой элемент как пол на грунте или на лагах. Здесь есть особенности. Пол или стена, не содержащие в своем составе утепляющих слоев из материалов с коэффициентом теплопроводности λ меньше либо равно 1,2 Вт/(м °С), называются не утепленными. Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать Rн.п, (м2 оС) / Вт. Для каждой зоны не утепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротивления теплопередаче:

Первые три зоны представляют собой полосы, расположенные параллельно периметру наружных стен. Остальную площадь относят к четвертой зоне. Ширина каждой зоны равна 2 м. Начало первой зоны находится в месте примыкания пола к наружной стене. Если неутеплёный пол примыкает к стене заглублённой в грунт то начало переносится к к верхней границе заглубления стены. Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а его сопротивление теплопередаче Rу.п, (м2 оС) / Вт, определяется по формуле:

Rу.п. = Rн.п. + Σ (γу.с. / λу.с)

Для пола на лагах сопротивление теплопередаче Rл, (м2 оС) / Вт, рассчитывается по формуле:

Теплопотери каждой ограждающей конструкции считаются отдельно. Величина теплопотерь через ограждающие конструкции всего помещения будет сумма теплопотерь через каждую ограждающую конструкцию помещения. Важно не напутать в измерениях. Если вместо (Вт) появится (кВт) или вообще (ккал) получите неверный результат. Ещё можно по невнимательности указать Кельвины (K) вместо градусов Цельсия (°C).

Продвинутый рассчет теплопотерь дома

Отопление в гражданских и жилых зданиях теплопотери помещений состоят из теплопотерь через различные ограждающие конструкции, такие как окна, стены, перекрытия, полы а также теплорасходов на нагревание воздуха, который инфильтрируется сквозь неплотности в защитных сооружениях (ограждающих конструкциях) даного помещения. В промышленных зданиях существуют и другие виды теплопотерь. Расчет теплопотерь помещения производится для всех ограждающих конструкций всех отапливаемых помещений. Могут не учитываться теплопотери через внутренние конструкции, при разности температуры в них с температурой соседних помещений до 3С. Теплопотери через ограждающие конструкции расчитываются по следующей формуле, Вт:

Qогр = F ( tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

tнБ – темп-ра наружного воздуха, оС;
tвн – темп-ра в помещении, оС;
F – площадь защитного сооружения, м2;
n – коэффициент, который учитывает положение ограждения или защитного сооружения (его наружной поверхности) относительно наружного воздуха;
β – теплопотери добавочные, доли от основных;
Rо – сопротивление теплопередаче, м2·оС / Вт, которое определяется по следующей формуле:

Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п., где

αв – коэффициент тепловосприятия ограждения (его внутренней поверхности), Вт/ м2· о С;
λі и δі – расчетный коэффициент теплопроводности для материала данного слоя конструкции и толщина этого слоя;
αн – коэффициент теплоотдачи ограждения (его наружной поверхности), Вт/ м2· о С;
Rв.n – в случае наличия в конструкции замкнутой воздушной прослойки, ее термосопротивление, м2· о С / Вт (см. табл.2).
Коэф-ты αн и αв принимаются согласно СНиП а для некоторых случаев приведены в таблице 1;
δі – обычно назначается согласно заданию или определяется по чертежах ограждающих конструкций;
λі – принимается по справочникам.

Таблица 1. Коэффициенты тепловосприятия αв и теплоотдачи αн

Поверхность ограждающей конструкции

Поверхность внутренняя полов, стен, гладких потолков

Источник

Теплопотери через полы на грунте и заглубленную часть стен

Передача теплоты через полы на грунте является сложным процессом. Тепловой поток преодолевает сопротивление конструкции пола, грунта и передается наружному воздуху за пределами рассматриваемого помещения, температура поверхности пола, примыкающего к наружным стенам более низкая, чем температура поверхности пола в глубине помещения и через участки полов примыкающих к наружным стенам передается большая часть теплоты, а в грунте, под полом формируется сложное трехмерное температурное поле.

Учитывая сложность точных решений применяется приближенная методика расчета. Особенностью ее является применение условных термических сопротивлений R _усл, (м 2 · о С)/Вт. если через пол на грунте теряется некоторое количество теплоты Q, Вт, то можно всегда подобрать такое условное термическое сопротивление, которое покажет ту же потерю теплоты, если пол с нижней стороны будет соприкасаться не с грунтом, а с наружным воздухом. В этом случае можно применить известную формулу для подсчета теплопотерь через ограждения, где – расчетная площадь ограж конструкции, м 2 ;R _усл – условное сопротивление теплопередаче, (м 2 · о С)/Вт;t _н – расчетная t нар воздуха для холодного периода года, о С;b – добавочные потери теплоты;n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;t _в – расчя tвоздуха в помещении, о С.

С учетом того, что добавочные теплопотери b для полов на грунте равны 0, а коэффициент n =1, формулу можно

записать Особенностью расчета теплопотерь через полы на грунте является то, что теплопотери

вычисляются по зонам. Зона – это полоса шириной 2 м, параллельная линии наружной стены. Зон всего 4. Отсчет зон начинается одновременно от всех наружных стен вглубь помещения. Поверхности участков полов примыкающих к углам наружных стен в пределах первой зоны вводятся в расчет дважды. Величины условного сопротивления теплопередаче неутепленных полов не считаются, а принимаются равными:R _усл= 2,1 – для первой зоны;R _усл= 4,3 – для второй зоны;R _усл= 8,6 – для третьей зоны;R _усл= 14,2 – для четвертой зоны и оставшейся площади пола.

Неутепленными считаются полы если в их конструкции нет ни одного материального слоя с коэффициентом теплопроводности l о С.

Для утепленных полов на грунте и стен ниже уровня земли – с утепляющим слоем толщиной , м, и коэффициентом теплопроводности l _h о С – по формуле: ,

где R _усл – условное сопротивление теплопередаче неутепленного пола, (м 2 · о С)/Вт, принимается в соответствии с рассматриваемой зоной.

Для полов на лагах – .

Аналогично подсчитываются теплопотери через стены расположенные ниже уровня земли. Отсчет зон начинается при этом от уровня поверхности земли, а полы считаются продолжением стен.

Источник