Теплопотери через пол на лагах

Обновлено: 08.05.2024

При тщательном подходе к устройству системы отопления дома необходимо начать с расчета теплопотерь здания. Потери тепла в доме происходят через стены, окна, крышу и пол первого этажа. Тепло также уходит вместе с воздухом при вентиляции и через щели в конструкциях.

Потери тепла через стены

Потери тепла через стены рассчитываются по формуле:

t_нар - температура воздуха снаружи, град. C; для Киева - минус 22 град.С, Минска - минус 25, Москвы - минус 26, для других городов - по справочнику

λ₁ - коэффициент теплопроводности первого слоя стены, Вт/(м*K); дает производитель материала или по таблице коэффициентов теплопроводности

α_нар - коэффициент теплоотдачи от стены к наружному воздуху; для наружных стен без воздушной прослойки принимаем равным 23; для наружных стен с воздушной прослойкой (сайдинг и т.п.), а также для стен с неотапливаемыми помещениями принимаем равным 12.

Потери тепла через окна

Теплопотери через окна рассчитываются по такой же формуле:

t_нар - температура воздуха снаружи , град. C; для Киева - минус 22 град.С, Минска - минус 25, Москвы - минус 26, для других городов - по справочнику

- площадь стеклопакета, кв.м.;

- площадь рамы, кв.м.;

Потери тепла через потолки

λ₁ - коэффициент теплопроводности первого слоя потолка, Вт/(м*K); дает производитель материала или по таблице коэффициентов теплопроводности

α_нар - коэффициент теплоотдачи от потолка к наружному воздуху; для потолка мансарды воздушной прослойки принимаем равным 23; для потолка мансарды с просветами между крышей и потолком, а также при наличии неотапливаемого чердака, принимаем равным 12.

Потери тепла через полы

Пол над грунтом

λ₁ - коэффициент теплопроводности первого слоя пола, Вт/(м*K); дает производитель материала, или можно взять по таблице коэффициентов теплопроводности

Под полом	α, Вт/(кв.м.*град.C)
холодный подвал, сообщающийся с наружным воздухом	17
неотапливаемые подвалы со световыми проемами в стенах	12
неотапливаемые подвалы без световых проемов в стенах выше уровня земли, технические подполья ниже уровня земли	6

Пол на грунте

Если пол расположен непосредственно на грунте, то k_пола рассчитывается по формуле:

R_c по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам, принимаем равным 2,1 для 1-й зоны; 4,3 для 2-й зоны; 8,6 для 3-й зоны и 14,2 для оставшейся площади.

Расход тепла на нагрев приточного воздуха (инфильтрации)

L_n - расход удаляемого воздуха, куб.м./час; принимаем равным 3 куб.м./час на каждый кв.м. площади жилого помещения.

Чтобы заложить низкие затраты на тепло еще на этапе проекта, читайте статью "как сэкономить на отоплении"

Всю площадь пола следует разделить на 4 зоны. Первые три зоны – это полосы шириной 2м вдоль наружных стен. Четвертая зоны – вся оставшаяся площадь.

Потери теплоты следует определять по формуле

R_I _н.п. … R_IV_н.п. – сопротивление теплопередаче соответствующей зоны,

м 2 · 0 С/Вт, пола на грунте неутепленного [ λ≥ 1,2 Вт/(м∙ 0 С)] ,

принимаемые по СНиП 2.04.05-91:

14,2 - ” IV ” (для оставшейся площади пола);

Для утепленных полов на грунте, т.е. при наличии слоев с коэффициентом теплопроводности lут.п., м 2 0 С/Вт, определяется по формуле

R_ут.п.= R_н.п. + ∑

Для пола на лагах R_лаг.ут., м 2 0 С/Вт, следует определять по формуле

где δ_ут. и λ_ут. – соответственно толщина, м, и коэффициент теплопроводности

Вт/(м∙ 0 С ) материала утепляющего слоя.

Тема: «Определение расхода теплоты на нагревание наружного воздуха, инфильтрующегося в помещение»

Расход теплоты Q_i, Вт, на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха следует определять по формуле

где G_i – расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конст-

рукции помещения, определяемый по формуле (3);

с – удельная теплоемкость воздуха, 1 кДж/(кг о С);

t_int_, t_ext– расчетные температуры воздуха, о С, соответственно в помещении

(средняя, с учетом повышения для помещений высотой более 4 м )

и наружного воздуха в холодный период года (параметры Б);

k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конст-

рукциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными

переплетами, 0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными пе-

реплетами и 1,0 - для одинарных окон, окон и балконных дверей со

спаренными переплетами и открытых проемов.

Расход теплоты Q_i, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, следует принимать равным большей из величин полученным по формулам (1) и (2):

где L_п – расход удаляемого воздуха, м 3 /ч, не компенсируемый подогретым при-

точным воздухом; для жилых зданий – удельный нормативный расход

3 м 3 /ч на 1 м 2 жилых помещений;

r –плотность воздуха в помещение, кг/м 3 , может быть принята 1,2.

Расход инфильтрующегося воздуха в помещении G_i, кг/ч, через неплотности наружных ограждений следует определять по формуле

где a₁ – площадь световых проемов(окон, балконных дверей, фонарей), м 2 ;

a₂ – площадь стен (без площади световых проемов), м 2 ;

a₃ – площадь щелей, неплотностей и проемов в наружных ограждающих

l – длина стыков стеновых панелей, м;

Dp_i, Dp₁ – расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней

поверхностях ограждающих конструкций соответственно на

расчетном этаже и на уровне первого этажа при Dp₁=10 Па;

R_inf – сопротивление воздухопроницанию, м 2 ч Па/кг;

G_н – нормативная воздухопроницаемость наружных ограждающих кон

струкций, кг/(м 2 ч).

Расчетная разность давлений Δp_i определяется по формуле

где H – высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки зем

ли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или

h_i – расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных

дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины

вертикальных стыков стеновых панелей;

g_ext и g_int- удельный вес, Н/м 3 , соответственно наружного воздуха и воздуха

в помещении, определяемый по формуле g=

n – скорость ветра, м/с;

c_е,_n, c_е,р –аэродинамические коэффициенты соответственно для наветрен-

ной и подветренной поверхностей ограждений здания (принима-

k₁ – коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зави-

симости от высоты здания по СНиП 2.01.07-85;

p_int – условно-постоянное давление воздуха в здании, Па:

где r_н5 – плотность наружного воздуха при температуре + 5 o С, кг/м 3 ;

r_int – плотность воздуха внутри помещения, кг/м 3 .

H, h_i –– то же, что и в формуле (4).

В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций за исключением заполнения световых проемов (окон) зданий и сооружений R , (м 2 ∙ч·Па)/кг должна быть не менее требуемого R , определяемого по формуле

R = ,

где Δp – разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхнос-

тях ограждающих конструкций, Па;

G_н - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций,

кг/(м 2 ∙ч); принимается по табл. 11 СНиПа 23-02-2003;

Cопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей жилых и общественных зданийзданий и сооружений, а также окон и фонарей производственных зданий R , (м 2 · ∙ ч·Па)/ кг, должно быть не менее требуемого, определяемого по формуле

R = ( )·( ) 2/3 ,

где Δр₀ = 10 Па – разность давлений воздуха на наружной и внутренней по-

верхностях светопрозрачных ограждающих конструкций,

при которой определяется сопротивление воздухопроница-

нию

Потери тепла через полы, расположенные на грунте или на лагах, определяют по зонам-полосам шириной 2 м, параллельным наружным стенам (рис. 2). Чем ближе полоса расположена к наружной стене, тем меньшее термическое сопротивление теплопередаче она имеет.

Рис. 2. Схема определения потерь тепла через полы и стены, заглубленные ниже уровня земли: I- первая зона; II- вторая зона; III- третья зона; IV- четвертая зона (последняя)

При подсчете потерь тепла через полы, расположенные на грунте или лагах, поверхность участков полов возле угла наружных стен (в первой двухметровой зоне) вводится в расчет дважды, т.е. по направлению обеих стен, составляющих угол.

Теплопотери через подземную часть наружных стен и полы отапливаемого подвала здания должны подсчитываться так же, как и теплопотери через полы, расположенные на грунте бесподвального здания, т. е. по зонам шириной 2 м с отсчетом их от уровня земли. Полы помещений в этом случае (при отсчете зон) рассматриваются как продолжение подземной части наружных стен. Сопротивление теплопередаче определяется так же, как и для неутепленных или утепленных полов.

Таблица для записи расчетов теплопотерь помещениями

При определении основных и дополнительных потерь тепла через ограждающие конструкции помещений исходные и получаемые фактические данные вписывают в специальный формуляр (бланк) для лучшей организации техники расчета, табл.10. Ограждающие конструкции обозначаются сокращенно начальными буквами (графа 3); Н.С. —наружная стена; В.С.—внутренняя стена; Т.О. – окно с тройным остеклением; Д.О.— окно с двойным остеклением: О.О. — окно с одинарным остеклением; Пл.— пол; пт. — перекрытие; Д.Д. — двойная дверь; О.Д. — одинарная дверь.

Всем помещениям в здании присваиваются номера (1-й этаж – помещения № 101, 102, 103, и т.д., 2 - й этаж – помещения № 201, 202, 203, и т.д.), начиная с верхнего левого угла здания. Лестничные клетки представляют собой одно помещение по всей высоте. Их обозначают Л.К.№1, Л.К.№2 и т.д. к помещениям кухонь условно присоединяют подсобные помещения (ванные, санузлы, коридоры), рассматривая их вместе как одно целое. Если ванная примыкает к наружной стене, её следует рассматривать как отдельное помещение.

Согласно СНиП 41-01-2003 полы этажа здания, расположенные на грунте и лагах, разграничиваются на четыре зоны-полосы шириной 2 м параллельно наружным стенам (рис. 2.1). При подсчёте потерь тепла через полы, расположенные на грунте или лагах, поверхность участков полов возле угла наружных стен (в I зоне-полосе) вводится в расчёт дважды (квадрат 2х2 м).

Рис. 2.1. Схема расположения зон утеплённых полов, расположенных на грунте и лагах и стен, расположенных ниже уровня земли

Сопротивление теплопередаче следует определять:

а) для неутеплённых полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, с теплопроводностью l ³ 1,2 Вт/(м×°С) по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам, принимая R_н.п., (м 2 ×°С)/Вт, равным:

4,3 – для II зоны;

8,6 – для III зоны;

14,2 – для IV зоны (для оставшейся площади пола);

б) для утеплённых полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, с теплопроводностью l_у.с. < 1,2 Вт/(м×°С) утепляющего слоя толщиной d_у.с., м, принимая R_у.п., (м 2 ×°С)/Вт, по формуле

в) термическое сопротивление теплопередаче отдельных зон полов на лагах R_л, (м 2 ×°С)/Вт, определяют по формулам:

где , , , – значения термического сопротивления теплопередаче отдельных зон неутеплённых полов, (м 2 ×°С)/Вт, соответственно численно равные 2,1; 4,3; 8,6; 14,2; – сумма значений термического сопротивления теплопередаче утепляющего слоя полов на лагах, (м 2 ×°С)/Вт.

Величину вычисляют по выражению:

здесь – термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек
(табл. 2.1); δ_д – толщина слоя из досок, м; λ_д – теплопроводность материала из дерева, Вт/(м·°С).

Потери тепла через пол, расположенный на грунте, Вт:

где , , , – площади соответственно I,II,III,IV зон-полос, м 2 .

Потери тепла через пол, расположенный на лагах, Вт:

Пример 2.2.

– наружных стен – две;

– конструкция полов: полы бетонные, покрытые линолеумом;

Поз.	Конструкция пола	Толщина слоя δ, м	Теплопроводность материала λ, Вт/(м·°С) [1]
Линолеум на мастике	0,008	0,33
Цементная стяжка	0,022	0,18
Бетон В 7,5	0,120	1,2
Уплотненный грунт	–	–

– район строительства – г. Липецк;

– расчётная температура внутреннего воздуха °С;

Порядок расчёта.

1. Вычерчиваем план первого этажа в масштабе с указанием основных размеров и делим пол на четыре зоны-полосы шириной 2 м параллельно наружным стенам.

Рис. 2.2. Фрагмент плана и расположение зон полов в жилой комнате №1
(к примерам 2.2 и 2.3)

2. В жилой комнате № 1 размещаются только I-ая и часть II-ой зоны.

Определяем размеры каждой зоны-полосы:

I-ая зона: 2,0´5,0 м и 2,0´3,0 м;

II-ая зона: 1,0´3,0 м.

3. Площади каждой зоны равны:

4. Определяем сопротивление теплопередаче каждой зоны по формуле (2.2):

5. По формуле (2.5) определяем потери тепла через пол, расположенный на грунте:

Пример 2.3.

– конструкция пола: полы деревянные на лагах;

Поз.	Конструкция пола	Толщина слоя δ, м	Теплопроводность материала λ, Вт/(м·°С) [1]
Доски	0,030	0,15
Лага	0,060	0,40
Прокладка	0,032	0,15
Два слоя толя	0,005	0,23
Кирпичный столбик на цементном растворе 250´120	0,250	0,45
Воздушная прослойка	0,350	–
Уплотненный грунт	–	–

– наружных стен – две (рис. 2.2);

– район строительства – г. Липецк;

– расчётная температура внутреннего воздуха °С; °С.

Порядок расчёта.

2. В жилой комнате №1 размещаются только I-ая и часть II-ой зоны.

Определяем размеры каждой зоны-полосы:

I-ая зона: 2,0´5,0 м и 2,0´3,0 м;

II-ая зона: 1,0´3,0 м.

3. Площади каждой зоны равны:

4. Т.к. толщина воздушной прослойки δ_в.п. = 0,35 м, то по табл. 2.1 величина = 0,19 (м 2 ×°С)/Вт.

5. Определяем термическое сопротивление теплопередаче каждой зоны по формулам (2.3):

6. Потери тепла через пол, расположенный на лагах, определяем по формуле (2.6):

Таблица 2.1 – Термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек [1]

Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки R_в.п, (м 2 ×°С)/Вт
Толщина воздушной прослойки, м	горизонтальной при потоке тепла снизу вверх и вертикальной	горизонтальной при потоке тепла сверху вниз
при температуре воздуха в прослойке
положи- тельной	отрица- тельной	положи- тельной	отрица- тельной
0,01	0,13	0,15	0,14	0,15
0,02	0,14	0,15	0,15	0,19
0,03	0,14	0,16	0,16	0,21
0,05	0,14	0,17	0,17	0,22
0,1	0,15	0,18	0,18	0,23
0,15	0,15	0,18	0,19	0,24
0,2-0,3	0,15	0,19	0,19	0,24
Примечание. При оклейке одной или обеих поверхностей воздушной прослойки алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличивать в 2 раза.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Расчет приведен в справочном пособии Е. Г. Малявина Теплопотери здания в пункте 5.3

Для расчета стен и пола по грунту используется простейшая методика, она не является точным расчетом, но применяется как стандарт расчета для России.

Пол и стены под землей делятся на зоны 1,2,3,4. Ширина каждой зоны по 2 метра, кроме 4 зоны . 4 зона может иметь любое значение, так как является последней отдаленной зоной. И для каждой зоны установлено определенное термическое сопротивление. Пол и стена по грунту рассматривается как многослойная стенка, которая имеет в себе слой грунта в глубину на неопределенное значение. То есть, к примеру – это многослойная стенка со слоем грунта, который тоже обладает термическим сопротивлением.

На рисунке выше обозначены зоны. Чаще всего дома строятся с фундаментом и на рисунке б) обозначены зоны по вертикале фундамента.

зона I - RI = 2,1 м2•°С/Вт;

зона II - RII = 4,3 м2•°С/Вт;

зона III - RIII = 8,6 м2•°С/Вт;

зона IV - RIV = 14,2 м2•°С/Вт.

Для не утепленного фундамента и плиты перекрытия(пола) термическое сопротивление не учитывается, если теплопроводность λ >= 1,2 Вт/(м•°С). То есть теплопроводность ниже или равно 1,2 Вт/(м•°С).

Для утепленной стены просто к термическому сопротивлению прибавляется термическое сопротивление утепленного слоя. Ниже будет пример расчета.

Для расчета пола по грунту не учитывается коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, потому что сопротивление слоя грунта достаточно велико.

Пример расчета теплопотерь пола и стены по грунту

Если Вы утеплили фундамент и пол пенополистиролом толщиной 50 мм., то вычисляем термическое сопротивление всех слоев стенки.

Читайте также: