W piwnicach często mieszczą się siłownie, sauny, sale bilardowe, nie wspominając już o tym standardy sanitarne W wielu krajach zezwala się nawet na umieszczanie sypialni w piwnicach. W związku z tym pojawia się pytanie o utratę ciepła przez piwnice.
W piwnicach panują warunki, w których średnie wahania temperatury są bardzo małe i wynoszą od 11 do 9°C. Tym samym straty ciepła przez podłogę, choć niezbyt duże, są stałe przez cały rok. Według analizy komputerowej straty ciepła przez nieizolowaną podłogę betonową wynoszą 1,2 W/m2.
Straty ciepła powstają wzdłuż linii naprężeń w gruncie do głębokości od 10 do 20 m od powierzchni ziemi lub od podstawy budynku. Montaż izolacji styropianowej o grubości około 25 mm może zmniejszyć straty ciepła o około 5%, co stanowi nie więcej niż 1% całkowitych strat ciepła budynku.
Montaż tej samej izolacji dachu pozwala na zmniejszenie strat ciepła w budynku czas zimowy o 20% lub poprawić ogólną efektywność cieplną budynku o 11%. Zatem, w celu oszczędzania energii, izolacja dachu jest znacznie skuteczniejsza niż izolacja podłogi w piwnicy.
Stanowisko to potwierdza analiza mikroklimatu panującego wewnątrz budynku w okresie letnim. Na wszelki wypadek dolna częśćściany fundamentowe budynku nie są ocieplone, napływające powietrze ogrzewa pomieszczenie, jednak bezwładność cieplna gruntu zaczyna wpływać na straty ciepła, tworząc stabilny reżim temperaturowy; Jednocześnie wzrasta utrata ciepła i temperatura wewnątrz piwnice maleje.
Zatem swobodna wymiana ciepła przez konstrukcje pomaga utrzymać letnią temperaturę powietrza w pomieszczeniach na komfortowym poziomie. Montaż izolacji termicznej pod podłogą w znaczący sposób zaburza warunki wymiany ciepła pomiędzy posadzką betonową a gruntem.
Montaż izolacji termicznej podłogi (wewnętrznej) z energetycznego punktu widzenia prowadzi do bezproduktywnych kosztów, ale jednocześnie należy wziąć pod uwagę kondensację wilgoci na zimnych powierzchniach, a dodatkowo konieczność stworzenia komfortowe warunki dla osoby.
Aby złagodzić uczucie zimna, można zastosować izolację termiczną podkładając ją pod podłogę, co zbliży temperaturę podłogi do temperatury powietrza w pomieszczeniu i odizoluje podłogę od znajdującej się pod spodem warstwy ziemi, która ma stosunkowo niska temperatura. Chociaż taka izolacja może podnieść temperaturę podłogi, w tym przypadku temperatura zwykle nie przekracza 23°C, czyli jest o 14°C niższa od temperatury ciała człowieka.
Zatem, aby zmniejszyć uczucie zimna od podłogi i zapewnić jak najbardziej komfortowe warunki, najlepiej zastosować dywany lub zainstaluj drewnianą podłogę na betonowym podłożu.
Ostatni aspekt, który należy uwzględnić w tej analizie energetycznej, dotyczy strat ciepła na styku podłogi i ściany, która nie jest chroniona zasypką. Ten rodzaj węzła występuje w budynkach położonych na zboczu.
Jak wynika z analizy strat ciepła, w okresie zimowym w tej strefie możliwe są znaczne straty ciepła. Dlatego, aby zmniejszyć wpływ warunki atmosferyczne Zaleca się zaizolowanie fundamentu wzdłuż powierzchni zewnętrznej.
Metodologia obliczania strat ciepła w pomieszczeniach i procedura jej realizacji (patrz SP 50.13330.2012 Ochrona termiczna budynki, punkt 5).
Dom traci ciepło poprzez otaczające konstrukcje (ściany, sufity, okna, dach, fundamenty), wentylację i kanalizację. Główne straty ciepła zachodzą przez otaczające konstrukcje - 60–90% wszystkich strat ciepła.
W każdym przypadku należy wziąć pod uwagę straty ciepła dla wszystkich otaczających konstrukcji znajdujących się w ogrzewanym pomieszczeniu.
W tym przypadku nie trzeba uwzględniać strat ciepła zachodzących przez konstrukcje wewnętrzne, jeśli różnica ich temperatur w stosunku do temperatury w sąsiednich pomieszczeniach nie przekracza 3 stopni Celsjusza.
Straty ciepła przez przegrody budowlane
Straty ciepła w pomieszczeniach zależą głównie od:
1 Różnice temperatur w domu i na zewnątrz (im większa różnica, tym większe straty),
2 Właściwości termoizolacyjne ścian, okien, drzwi, powłok, podłóg (tzw. konstrukcje zamykające pomieszczenia).
Struktury otaczające na ogół nie są jednorodne pod względem struktury. I zwykle składają się z kilku warstw. Przykład: ściana szkieletowa = tynk + łupina + dekoracja zewnętrzna. Ten projekt może również obejmować zamknięte szczeliny powietrzne (na przykład: wnęki wewnątrz cegieł lub bloków). Powyższe materiały mają różne właściwości termiczne. Główną cechą warstwy strukturalnej jest jej opór przenikania ciepła R.
Gdzie q jest ilością ciepła utraconego metr kwadratowy powierzchnia otaczająca (zwykle mierzona w W/m2)
ΔT jest różnicą pomiędzy temperaturą wewnątrz obliczonego pomieszczenia a temperaturą powietrza na zewnątrz (najniższa pięciodniowa temperatura °C dla regionu klimatycznego, w którym znajduje się obliczony budynek).
Zasadniczo mierzona jest temperatura wewnętrzna w pomieszczeniach. Pomieszczenia mieszkalne 22 oC. Niemieszkalne 18 oC. Strefy procedury wodne 33 oC.
W przypadku konstrukcji wielowarstwowej opory warstw konstrukcji sumują się.
δ - grubość warstwy, m;
λ to obliczony współczynnik przewodności cieplnej materiału warstwy konstrukcyjnej, biorąc pod uwagę warunki pracy otaczających konstrukcji, W / (m2 oC).
Cóż, uporządkowaliśmy podstawowe dane wymagane do obliczeń.
Zatem, aby obliczyć straty ciepła przez przegrody budowlane, potrzebujemy:
1. Opór przenikania ciepła konstrukcji (jeżeli konstrukcja jest wielowarstwowa, to warstwy Σ R)
2. Różnica pomiędzy temperaturą w pokój rozliczeniowy i na zewnątrz (temperatura najzimniejszego pięciodniowego okresu wynosi °C). ΔT
3. Powierzchnie ogrodzenia F (oddzielnie ściany, okna, drzwi, strop, podłoga)
4. Przydatna jest także orientacja budynku względem kierunków świata.
Wzór na obliczenie strat ciepła przez ogrodzenie wygląda następująco:
Qlimit=(ΔT / Rolim)* Folim * n *(1+∑b)
Qlim – straty ciepła przez otaczające konstrukcje, W
Rogr – opór przenikania ciepła, m2°C/W; (Jeśli jest kilka warstw, to ∑ Warstwy Rogr)
Fogr – powierzchnia otaczającej konstrukcji, m;
n jest współczynnikiem kontaktu otaczającej konstrukcji z powietrzem zewnętrznym.
| Zamykanie struktur | Współczynnik n |
| 1. Ściany i pokrycia zewnętrzne (w tym wentylowane powietrzem zewnętrznym), stropy poddaszy (z dachem z materiałów kawałkowych) oraz nad podjazdami; stropy nad zimnymi (bez ścian otaczających) podziemiami w północnej strefie klimatyczno-budowlanej | |
| 2. Sufity nad zimnymi piwnicami połączonymi z powietrzem zewnętrznym; poddasze (z dachem wykonanym z materiały rolkowe); stropy nad zimnymi (wraz ze ścianami otaczającymi) podziemiami i zimnymi podłogami w północnej strefie konstrukcyjno-klimatycznej | 0,9 |
| 3. Stropy nad nieogrzewanymi piwnicami z otworami świetlnymi w ścianach | 0,75 |
| 4. Stropy nad piwnicami nieogrzewanymi bez otworów świetlnych w ścianach, zlokalizowane nad poziomem gruntu | 0,6 |
| 5. Stropy nad nieogrzewanymi podziemiami technicznymi znajdującymi się poniżej poziomu gruntu | 0,4 |
Straty ciepła każdej otaczającej konstrukcji oblicza się osobno. Ilość strat ciepła przez otaczające konstrukcje całego pomieszczenia będzie sumą strat ciepła przez każdą otaczającą konstrukcję pomieszczenia
Obliczanie strat ciepła przez podłogi
Podłoga na parterze nieizolowana
Zazwyczaj straty ciepła podłogi w porównaniu z podobnymi wskaźnikami innych przegród zewnętrznych budynku (ściany zewnętrzne, otwory okienne i drzwiowe) z góry zakłada się, że są nieistotne i są uwzględniane w obliczeniach systemów grzewczych w uproszczonej formie. Podstawą takich obliczeń jest uproszczony system współczynników rozliczeniowych i korygujących dla różnych oporów przenikania ciepła materiały budowlane.
Jeśli weźmiemy pod uwagę, że uzasadnienie teoretyczne i metodykę obliczania strat ciepła parteru opracowano dość dawno temu (tj. z dużym marginesem projektowym), to śmiało możemy mówić o praktycznej przydatności tych podejść empirycznych w nowoczesne warunki. Przewodność cieplna i współczynniki przenikania ciepła różnych materiałów budowlanych, materiałów izolacyjnych i wykładziny podłogowe dobrze znane i inne cechy fizyczne Obliczanie strat ciepła przez podłogę nie jest wymagane. Ze względu na właściwości termiczne podłogi dzieli się zwykle na izolowane i nieizolowane, konstrukcyjnie - podłogi na podłożu i legary.
Obliczanie strat ciepła przez nieizolowaną podłogę na gruncie opiera się na ogólnym wzorze obliczania strat ciepła przez przegrodę budynku:
Gdzie Q– główne i dodatkowe straty ciepła, W;
A– całkowita powierzchnia otaczającej konstrukcji, m2;
telewizja , tn– temperatura powietrza wewnątrz i na zewnątrz, °C;
β - udział dodatkowych strat ciepła w sumie;
N– współczynnik korygujący, którego wartość zależy od lokalizacji konstrukcji otaczającej;
Ro– opór przenikania ciepła, m2 °C/W.
Należy pamiętać, że w przypadku jednorodnej jednowarstwowej wykładziny podłogowej opór przenikania ciepła Ro jest odwrotnie proporcjonalny do współczynnika przenikania ciepła nieizolowanego materiału podłogowego na podłożu.
Przy obliczaniu strat ciepła przez podłogę nieizolowaną stosuje się podejście uproszczone, w którym wartość (1+ β) n = 1. Straty ciepła przez podłogę zwykle przeprowadza się poprzez podział na strefy powierzchni wymiany ciepła. Wynika to z naturalnej niejednorodności pól temperatur gleby pod stropem.
Straty ciepła z nieocieplonej podłogi ustala się odrębnie dla każdej dwumetrowej strefy, której numeracja rozpoczyna się od zewnętrznej ściany budynku. Zwykle bierze się pod uwagę cztery takie pasy o szerokości 2 m, przy założeniu, że temperatura gruntu w każdej strefie jest stała. Czwarta strefa obejmuje całą powierzchnię nieizolowanej podłogi w granicach trzech pierwszych pasów. Przyjmuje się opór przenikania ciepła: dla 1. strefy R1=2,1; dla drugiego R2=4,3; odpowiednio dla trzeciego i czwartego R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.
Ryc.1. Strefowanie powierzchni podłogi na gruncie i przyległych ścianach wnękowych przy obliczaniu strat ciepła
W przypadku pomieszczeń wnękowych z podłogą gruntową: w obliczeniach uwzględnia się dwukrotnie powierzchnię pierwszej strefy przylegającej do powierzchni ściany. Jest to całkiem zrozumiałe, ponieważ straty ciepła podłogi sumują się ze stratami ciepła w sąsiednich pionowych konstrukcjach otaczających budynek.
Obliczenia strat ciepła przez strop przeprowadza się dla każdej strefy oddzielnie, a uzyskane wyniki podsumowuje się i wykorzystuje do uzasadnienia termotechnicznego projektu budynku. Obliczenia stref temperaturowych ścian zewnętrznych pomieszczeń wnękowych przeprowadza się za pomocą wzorów podobnych do podanych powyżej.
W obliczeniach strat ciepła przez izolowaną podłogę (i uważa się, że taka jest, jeśli jej konstrukcja zawiera warstwy materiału o przewodności cieplnej mniejszej niż 1,2 W/(m °C)) wartość oporu przenikania ciepła podłogi nie- izolowana podłoga na gruncie zwiększa się każdorazowo o opór przenikania ciepła warstwy izolacyjnej:
Rу.с = δу.с / λу.с,
Gdzie δу.с– grubość warstwy izolacyjnej, m; λу.с– przewodność cieplna materiału warstwy izolacyjnej, W/(m °C).
Stratę ciepła pomieszczenia, przyjętą zgodnie z SNiP, obliczoną przy wyborze mocy cieplnej systemu grzewczego, określa się jako sumę obliczonych strat ciepła przez wszystkie jego obudowy zewnętrzne. Dodatkowo uwzględniane są straty lub zyski ciepła przez przegrody wewnętrzne, jeżeli temperatura powietrza w sąsiednich pomieszczeniach jest niższa lub wyższa od temperatury w pomieszczeniu ten pokój w temperaturze 5 0 C lub wyższej.
Przy określaniu obliczonych strat ciepła zastanówmy się, jak wskaźniki zawarte we wzorze są akceptowane dla różnych ogrodzeń.
Współczynniki przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych i stropów przyjmuje się wg obliczenia termotechniczne. Wybiera się projekt okna i określa współczynnik przenikania ciepła z tabeli. Dla drzwi zewnętrznych wartość k przyjmuje się w zależności od konstrukcji zgodnie z tabelą.
Obliczanie strat ciepła przez podłogę. Przenoszenie ciepła z pomieszczenia na parterze przez konstrukcję podłogi jest procesem złożonym. Biorąc pod uwagę stosunkowo niewielki środek ciężkości straty ciepła przez podłogę w całkowitej stracie ciepła w pomieszczeniu stosuje się uproszczoną metodę obliczeń. Straty ciepła przez podłogę znajdującą się na gruncie obliczane są według stref. W tym celu powierzchnię podłogi dzieli się na paski o szerokości 2 m, równoległe do ścian zewnętrznych. Najbliższy pas ściana zewnętrzna, oznaczono jako pierwszą strefę, dwa kolejne pasy jako drugą i trzecią strefę, a pozostałą powierzchnię podłogi jako czwartą strefę.
Stratę ciepła każdej strefy oblicza się ze wzoru przyjmując niβi=1. Za wartość Ro.np przyjmuje się warunkowy opór przenikania ciepła, który dla każdej strefy podłogi nieizolowanej wynosi: dla strefy I R np = 2,15 (2,5); dla strefy II R np = 4,3(5); dla strefy III R np =8,6(10); dla strefy IV R np = 14,2 K-m2/W (16,5 0 C-M 2 h/kcal).
Jeżeli konstrukcja podłogi położona bezpośrednio na gruncie zawiera warstwy materiałów, których współczynnik przewodzenia ciepła jest mniejszy niż 1,163 (1), wówczas taką podłogę nazywa się izolowaną. Opór cieplny warstw izolacyjnych w każdej strefie dodaje się do rezystancji Rn.p; Zatem warunkowy opór przenoszenia ciepła każdej strefy izolowanej podłogi Rу.п okazuje się równy:
R u.p = R n.p +∑(δ u.s /λ u.a);
gdzie R n.p jest oporem przenikania ciepła nieizolowanej podłogi odpowiedniej strefy;
δ у.с i λ у.а - grubości i współczynniki przewodności cieplnej warstw izolacyjnych.
Straty ciepła przez podłogę wzdłuż belek stropowych są również obliczane według stref, przyjmuje się, że warunkowy opór przenikania ciepła każdej strefy podłogi wzdłuż belek stropowych Rl jest równy:
R l =1,18*R w górę
gdzie R up jest wartością otrzymaną ze wzoru uwzględniającego warstwy izolacyjne. Tutaj szczelina powietrzna i podłoga wzdłuż legarów są dodatkowo brane pod uwagę jako warstwy izolacyjne.
Powierzchnia podłogi w pierwszej strefie, przylegająca do narożnika zewnętrznego, ma zwiększone straty ciepła, dlatego przy określaniu całkowitej powierzchni pierwszej strefy uwzględnia się dwukrotnie jej powierzchnię 2x2 m.
Podziemne części ścian zewnętrznych uwzględnia się przy obliczaniu strat ciepła jako kontynuację stropu. Podział na pasy – strefy w tym przypadku odbywa się od poziomu gruntu wzdłuż powierzchni podziemnej części ścian i dalej wzdłuż podłogi. Warunkowy opór przenikania ciepła dla stref w tym przypadku przyjmuje się i oblicza w taki sam sposób, jak dla izolowanej podłogi w obecności warstw izolacyjnych, które w tym przypadku są warstwy konstrukcji ściany.
Pomiar powierzchni zewnętrznych ogrodzeń lokali. Powierzchnię poszczególnych ogrodzeń przy obliczaniu strat ciepła przez nie należy określić zgodnie z poniższymi zasadami pomiaru, jeśli to możliwe, uwzględniają złożoność procesu wymiany ciepła przez elementy ogrodzenia i przewidują warunkowe wzrosty i spadki w obszarach, w których rzeczywiste straty ciepła mogą być odpowiednio większe lub mniejsze od obliczonych przy użyciu najprostszych przyjętych wzorów.
- Powierzchnie okien (O), drzwi (D) i latarni mierzone są wzdłuż najmniejszego otworu w budynku.
- Powierzchnie sufitu (Pt) i podłogi (Pl) mierzone są pomiędzy osiami ściany wewnętrzne oraz wewnętrzna powierzchnia ściany zewnętrznej. Powierzchnie stref podłogi wzdłuż legarów i gruntu określa się z ich warunkowym podziałem na strefy, jak wskazano powyżej.
- Powierzchnię ścian zewnętrznych (H. s) mierzy się:
- w rzucie - wzdłuż obwodu zewnętrznego pomiędzy narożnikiem zewnętrznym a osiami ścian wewnętrznych,
- wysokości - na pierwszym piętrze (w zależności od projektu piętra) od zewnętrznej powierzchni podłogi wzdłuż gruntu lub od powierzchni przygotowawczej pod konstrukcję podłogi na legarach lub od dolnej powierzchni podłogi nad podziemną nieogrzewaną piwnicą na czystą podłogę drugiego piętra, na środkowych piętrach od powierzchni podłogi do powierzchni podłogi następnego piętra; na piętrze od powierzchni podłogi do szczytu konstrukcji podłoga na poddaszu lub pokrycie bezdachowe. W przypadku konieczności określenia strat ciepła przez ogrodzenia wewnętrzne, powierzchnię oblicza się według pomiarów wewnętrznych.
Dodatkowa utrata ciepła przez płoty. Główne straty ciepła przez płoty, obliczone według wzoru, przy β 1 = 1 są często mniejsze niż rzeczywiste straty ciepła, ponieważ nie uwzględnia to wpływu niektórych czynników na proces Straty ciepła mogą się zauważalnie zmieniać pod wpływem wpływem infiltracji i eksfiltracji powietrza przez grubość ogrodzeń i pęknięć w nich, a także pod wpływem promieniowania słonecznego i przeciwpromieniowania zewnętrznej powierzchni ogrodzeń. Ogólnie rzecz biorąc, straty ciepła mogą znacznie wzrosnąć ze względu na zmiany temperatury na wysokości pomieszczenia, na skutek przedostawania się zimnego powietrza przez otwory itp.
Te dodatkowe straty ciepła są zwykle uwzględniane przez dodatki do głównych strat ciepła. Ilość dodatków i ich warunkowy podział według czynników determinujących są następujące.
- Dodatek dla orientacji do punktów kardynalnych jest akceptowany dla wszystkich zewnętrznych ogrodzeń pionowych i pochyłych (rzuty na pion). Ilość dodatków określa się na podstawie rysunku.
- Dodatek zwiększający wiatroodporność ogrodzeń. Na terenach, gdzie szacunkowa prędkość wiatru w zimie nie przekracza 5 m/s, dodatek pobiera się w ilości 5% dla ogrodzeń osłoniętych od wiatru i 10% dla ogrodzeń nieosłoniętych od wiatru. Za osłonę od wiatru uważa się ogrodzenie, które zakrywający je budynek znajduje się wyżej od wierzchołka płotu o więcej niż 2/3 odległości między nimi. Na obszarach o prędkości wiatru większej niż 5 i większej niż 10 m/s podane wartości addytywne należy zwiększyć odpowiednio 2 i 3 razy.
- Dodatek na przepływ powietrza w pomieszczeniach narożnych i pomieszczeniach z dwiema lub więcej ścianami zewnętrznymi przyjmuje się w wysokości 5% dla wszystkich ogrodzeń bezpośrednio wiewanych przez wiatr. Do budynków mieszkalnych i podobnych nie wprowadza się tego dodatku (biorąc pod uwagę wzrost temperatury wewnętrznej o 20).
- Dodatek za wlot zimnego powietrza przez drzwi zewnętrzne przy ich krótkotrwałym otwarciu na N piętrach budynku przyjmuje się w wysokości 100 N% - przy podwójne drzwi bez przedsionka, 80 N - to samo, z przedsionkiem, 65 N% - z pojedynczymi drzwiami.
Schemat określania ilości dodatku do głównych strat ciepła dla orientacji według kierunków kardynalnych.
W obiektach przemysłowych dodatek za przepływ powietrza przez bramy nieposiadające przedsionka i śluzy, jeżeli są one otwarte krócej niż 15 minut w ciągu 1 godziny, przyjmuje się w wysokości 300%. W budynki użyteczności publicznej Uwzględnia się także częste otwieranie drzwi wprowadzając dodatkowy dodatek w ilości 400-500%.
5. Dodatek wysokości do pomieszczeń o wysokości większej niż 4 m pobiera się w wysokości 2% na każdy metr wysokości, ścian powyżej 4 m, ale nie więcej niż 15%. Dodatek ten uwzględnia wzrost strat ciepła w górnej części pomieszczenia w wyniku wzrostu temperatury powietrza wraz z wysokością. Dla pomieszczenia przemysłowe wykonaj specjalne obliczenia rozkładu temperatury na wysokości, zgodnie z którymi określa się straty ciepła przez ściany i sufity. Dla klatki schodowe Dodatek za wzrost nie jest akceptowany.
6. Dodanie liczby pięter dla budynki wielokondygnacyjne 3-8 pięter, biorąc pod uwagę dodatkowe koszty ciepło do ogrzewania zimnego powietrza, które po przedostaniu się przez płoty przedostaje się do pomieszczenia, jest akceptowane według SNiP.
- Współczynnik przenikania ciepła ścian zewnętrznych, wyznaczony przez zredukowany opór przenikania ciepła według pomiaru zewnętrznego, k = 1,01 W/(m2 · K).
- Przyjmuje się, że współczynnik przenikania ciepła podłogi na poddaszu wynosi k pt = 0,78 W/(m 2 K).
Podłogi pierwszego piętra wykonane są na legarach. Opór cieplny szczelina powietrzna R v.p = 0,172 K m 2 / W (0,2 0 S-m 2 h / kcal); grubość promenady δ=0,04 m; λ=0,175 W/(m·K). Straty ciepła przez podłogę wzdłuż legarów zależą od strefy. Opór przenikania ciepła warstw izolacyjnych konstrukcji podłogi jest równy:
R v.p + δ/λ=0,172+(0,04/0,175)=0,43 K*m2/W (0,5 0 C m2·h/kcal).
Opór cieplny podłogi przy legarach dla strefy I i II:
R l.II = 1,18 (2,15 + 0,43) = 3,05 K*m 2 /W (3,54 0 S*m 2 *h/kcal);
Ki =0,328 W/m 2 *K);
R l.II = 1,18(4,3+ 0,43) = 5,6(6,5);
Ki = 0,178 (0,154).
Do nieizolowanej podłogi na klatce schodowej
R n.p.I =2,15(2,5).
R n.p.II =4,3(5).
3. Aby wybrać projekt okna, określamy różnicę temperatur między powietrzem zewnętrznym (t n5 = -26 0 C) i wewnętrznym (t p = 18 0 C):
t p - t n =18-(-26)=44 0 C.
Schemat obliczania strat ciepła w pomieszczeniach
Wymagany opór cieplny okien budynku mieszkalnego przy Δt=44 0 C wynosi 0,31 k*m 2 /W (0,36 0 C*m 2 *h/kcal). Przyjmujemy okna z podwójnie dzielonymi skrzydłami drewnianymi; dla tego projektu k ok =3,15(2,7). Drzwi zewnętrzne są dwuskrzydłowe, drewniane, bez przedsionka; k dv =2,33 (2). Straty ciepła przez poszczególne ogrodzenia oblicza się ze wzoru. Kalkulacja jest tabelaryczna.
Obliczanie strat ciepła przez obudowy zewnętrzne w pomieszczeniu
| Pokój nr | Nazwa pom. i jego temperament. | Charakterystyka ogrodzenia | Współczynnik przenikania ciepła ogrodzenia k W/(m 2 K) [kcal/(h m 2 0 C)] | oblicz. różnica. temp., Δt n | Główny garnek grzewczy. przez płot, W (kcal/h) | Dodatkowa utrata ciepła. % | Współczynnik. β l | Strata ciepła przez płot W (kcal/h) | |||||
| Nazwa | op. obok Swieta | rozmiar, m | pl. F, m 2 | na op. obok Swieta | dla przepływu powietrza wiatr | itp. | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 101 | N.s. | SW | 4,66X3,7 | 17,2 | 1,02(0,87) | 46 | 800(688) | 0 | 10 | 0 | 1,10 | 880(755) | |
| N.s. | NW | 4,86X3,7 | 18,0 | 1,02(0,87) | 46 | 837(720) | 10 | 10 | 0 | 1,20 | 1090(865) | ||
| Do. | NW | 1,5 x 1,2 | 1,8 | 3,15-1,02(2,7-0,87) | 46 | 176(152) | 10 | 10 | 0 | 1,20 | 211(182) | ||
| Pl I | - | 8,2X2 | 16,4 | 0,328(0,282) | 46 | 247(212) | - | - | - | 1 | 247(212) | ||
| Pl II | - | 2,2 x 2 | 4 | 0,179(0,154) | 46 | 37(32) | - | - | - | 1 | 37(32) | ||
| 2465(2046) | |||||||||||||
| 102 | N.s. | NW | 3,2 x 3,7 | 11,8 | 1,02(0,87) | 44 | 625(452) | 10 | 10 | 0 | 1,2 | 630(542) | |
| Do. | NW | 1,5 x 1,2 | 1,8 | 2,13(1,83) | 44 | 168(145) | 10 | 10 | 0 | 1,2 | 202(174) | ||
| Pl I | - | 3,2 x 2 | 6,4 | 0,328(0,282) | 44 | 91(78) | - | - | - | 1 | 91(78) | ||
| Pl II | - | 3,2 x 2 | 6,4 | 0,179(0,154) | 44 | 62(45) | - | - | - | 1 | 52(45) | ||
| 975(839) | |||||||||||||
| 201 | Pokój dzienny, narożnik. t w =20 0 C | N.s. | SW | 4,66 x 3,25 | 15,1 | 1,02(0,87) | 46 | 702(605) | 0 | 10 | 0 | 1,10 | 780(665) |
| N.s. | NW | 4,86 x 3,25 | 16,8 | 1,02(0,87) | 46 | 737(633) | 10 | 10 | 0 | 1,20 | 885(760) | ||
| Do. | NW | 1,5 x 1,2 | 1,8 | 2,13(1,83) | 46 | 173(152) | 10 | 10 | 0 | 1,20 | 222(197) | ||
| piątek | - | 4,2X4 | 16,8 | 0,78(0,67) | 46X0,9 | 547(472) | - | - | - | 1 | 547(472) | ||
| 2434(2094) | |||||||||||||
| 202 | Pokój dzienny, średni. t w =18 0 C | N.s. | SW | 3,2 x 3,25 | 10,4 | 1,02(0,87) | 44 | 460(397) | 10 | 10 | 0 | 1,2 | 575(494) |
| Do. | NW | 1,5 x 1,2 | 1,8 | 2,13(1,83) | 44 | 168(145) | 10 | 10 | 0 | 1,2 | 202(174) | ||
| piątek | NW | 3,2 x 4 | 12,8 | 0,78(0,67) | 44X0,9 | 400(343) | - | - | - | 1 | 400(343) | ||
| 1177(1011) | |||||||||||||
| ŁkA | Drabina komórka, t =16 0 C | N.s. | NW | 6,95x3,2-3,5 | 18,7 | 1,02(0,87) | 42 | 795(682) | 10 | 10 | 0 | 1,2 | 950(818) |
| Do. | NW | 1,5 x 1,2 | 1,8 | 2,13(1,83) | 42 | 160(138) | 10 | 10 | 0 | 1,2 | 198(166) | ||
| Nd. | NW | 1,6 x 2,2 | 3,5 | 2,32(2,0) | 42 | 342(294) | 10 | 10 | 100X2 | 3,2 | 1090(940) | ||
| Pl I | - | 3,2 x 2 | 6,4 | 0,465(0,4) | 42 | 124(107) | - | - | - | 1 | 124(107) | ||
| Pl II | - | 3,2 x 2 | 6,4 | 0,232(0,2) | 42 | 62(53) | - | - | - | 1 | 62(53) | ||
| piątek | - | 3,2 x 4 | 12,8 | 0,78(0,67) | 42X0,9 | 380(326) | - | - | - | 1 | 380(326) | ||
| 2799(2310) | |||||||||||||
Uwagi:
- Do ogrodzeń akceptowane są nazwy symbol: N.s. - ściana zewnętrzna; Do. - podwójne okno; Pl I i Pl II - odpowiednio I i II strefa kondygnacji; Piątek - sufit; Nd. -drzwi zewnętrzne.
- W kolumnie 7 współczynnik przenikania ciepła dla okien definiuje się jako różnicę między współczynnikami przenikania ciepła okna i ściany zewnętrznej, przy czym powierzchnia okna nie jest odejmowana od powierzchni stepu.
- Strata ciepła przez drzwi zewnętrzne ustalane osobno (w tym przypadku powierzchnia ściany nie obejmuje powierzchni drzwi, ponieważ dodatki za dodatkowe straty ciepła na ścianie zewnętrznej i drzwiach są różne).
- Obliczoną różnicę temperatur w kolumnie 8 definiuje się jako (t in -t n)n.
- Główne straty ciepła (kolumna 9) definiuje się jako kFΔt n.
- Dodatkowe straty ciepła podano jako procent głównych.
- Współczynnik β (kolumna 13) jest równy jeden plus dodatkowa strata ciepła, wyrażona w ułamkach jednego.
- Obliczoną stratę ciepła przez płoty określa się jako kFΔt n β i (kolumna 14).
Straty ciepła przez podłogę znajdującą się na gruncie oblicza się strefowo wg. W tym celu powierzchnię podłogi dzieli się na paski o szerokości 2 m, równoległe do ścian zewnętrznych. Pasek położony najbliżej ściany zewnętrznej to strefa pierwsza, dwa kolejne pasy to strefa druga i trzecia, a pozostała powierzchnia podłogi to strefa czwarta.
Przy obliczaniu strat ciepła w piwnicach podziału na strefy pasowe dokonuje się w tym przypadku od poziomu gruntu wzdłuż powierzchni podziemnej części ścian i dalej wzdłuż podłogi. Warunkowe opory przenikania ciepła dla stref w tym przypadku przyjmuje się i oblicza w taki sam sposób jak dla izolowanej podłogi w obecności warstw izolacyjnych, którymi w tym przypadku są warstwy konstrukcji ściany.
Współczynnik przenikania ciepła K, W/(m 2 ∙°C) dla każdej strefy izolowanej podłogi na gruncie określa się ze wzoru:
gdzie jest oporem przenikania ciepła izolowanej podłogi na gruncie, m 2 ∙°C/W, obliczany ze wzoru:
= + Σ, (2.2)
gdzie jest opór przenikania ciepła nieizolowanej podłogi i-tej strefy;
δ j – grubość j-tej warstwy konstrukcji izolacyjnej;
λ j jest współczynnikiem przewodności cieplnej materiału, z którego składa się warstwa.
Dla wszystkich stref podłóg nieizolowanych podane są dane dotyczące oporów przenikania ciepła, które przyjmuje się według:
2,15 m 2 ∙°С/W – dla pierwszej strefy;
4,3 m 2 ∙°С/W – dla drugiej strefy;
8,6 m 2 ∙°С/W – dla trzeciej strefy;
14,2 m 2 ∙°С/W – dla czwartej strefy.
W tym projekcie podłogi na parterze mają 4 warstwy. Konstrukcję podłogi pokazano na rysunku 1.2, konstrukcję ściany pokazano na rysunku 1.1.
Przykład obliczeń termotechnicznych podłóg znajdujących się na gruncie dla komory wentylacyjnej pomieszczenia 002:
1. Podział na strefy w komorze wentylacyjnej umownie przedstawiono na rysunku 2.3.
Rysunek 2.3. Podział komory wentylacyjnej na strefy
Rysunek pokazuje, że druga strefa obejmuje część ściany i część podłogi. Dlatego współczynnik oporu przenikania ciepła tej strefy oblicza się dwukrotnie.
2. Wyznaczmy opór przenikania ciepła izolowanej podłogi na gruncie, , m 2 ∙°C/W:
2,15 + 
= 4,04 m 2 ∙°С/W,
4,3 + = 7,1 m 2 ∙°С/W,
4,3 + 
= 7,49 m 2 ∙°С/W,
8,6 + = 11,79 m 2 ∙°С/W,
14,2 + = 17,39 m 2 ∙°C/W.
Do obliczenia strat ciepła przez podłogę i sufit wymagane będą następujące dane:
- wymiary domu 6 x 6 metrów.
- Podłogi - deski obrzynane, na pióro i wpust o grubości 32 mm, osłonięte Grubość płyty wiórowej 0,01 m, izolowany izolacja z wełny mineralnej Grubość 0,05 m Pod domem znajduje się podziemne pomieszczenie do przechowywania warzyw i konserw. Zimą średnia temperatura w podziemiach wynosi +8°C.
- Strop - stropy wykonane są z płyt drewnianych, stropy ocieplone od strony poddasza izolacją z wełny mineralnej o grubości warstwy 0,15 m, z warstwą paroizolacyjną. Przestrzeń na poddaszu nieizolowany.
Obliczanie strat ciepła przez podłogę
R płyty =B/K=0,032 m/0,15 W/mK =0,21 m²x°C/W, gdzie B to grubość materiału, K to współczynnik przewodzenia ciepła.
R płyta wiórowa =B/K=0,01m/0,15W/mK=0,07m²x°C/W
Izolacja R =B/K=0,05 m/0,039 W/mK=1,28 m²x°C/W
Całkowita wartość R piętra =0,21+0,07+1,28=1,56 m²x°C/W
Biorąc pod uwagę, że temperatura pod ziemią w zimie stale wynosi około +8°C, dT wymagany do obliczenia strat ciepła wynosi 22-8 = 14 stopni. Mamy teraz wszystkie dane do obliczenia strat ciepła przez podłogę:
Q podłoga = SxdT/R=36 m²x14 stopni/1,56 m²x°C/W=323,07 Wh (0,32 kWh)
Obliczanie strat ciepła przez strop
Powierzchnia sufitu równa się powierzchni sufitu S = 36 m2
Przy obliczaniu oporu cieplnego sufitu nie bierzemy pod uwagę drewniane deski, ponieważ nie mają ze sobą ścisłego połączenia i nie pełnią roli izolatora ciepła. Zatem opór cieplny stropu wynosi:
R sufit = R izolacja = grubość izolacji 0,15 m/przewodność cieplna izolacji 0,039 W/mK=3,84 m²x°C/W
Obliczamy straty ciepła przez strop:
Sufit Q =SхdT/R=36 m²х52 stopnie/3,84 m²х°С/W=487,5 Wh (0,49 kWh)
Załadunek...