202 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплотехнический расчет полов расположенных на грунте

Теплотехнический расчет полов, расположенных на грунте

Теплопотери через пол, расположенный на грунте, рассчитываются по зонам согласно [ ]. Для этого поверхность пола делят на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам. Полосу, ближайшую к наружной стене, обозначают первой зоной, следующие две полосы — второй и третьей зоной, а остальную поверхность пола — четвертой зоной.

При расчете теплопотерь подвальных помещений разбивка на полосы-зоны в данном случае производится от уровня земли по поверхности подземной части стен и далее по полу. Условные сопротивления теплопередаче для зон в этом случае принимаются и рассчитываются так же, как для утепленного пола при наличии утепляющих слоев, которыми в данном случае являются слои конструкции стены.

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м 2 ∙°С) для каждой зоны утепленного пола на грунте определяется по формуле:

, (2.1)

где – сопротивление теплопередаче утепленного пола на грунте, м 2 ∙°С/Вт, рассчитывается по формуле:

= + Σ , (2.2)

где — сопротивление теплопередаче неутепленного пола i-той зоны;

δj – толщина j-того слоя утепляющей конструкции;

λj – коэффициент теплопроводности материала, из которого состоит слой.

Для всех зон неутепленного пола есть данные по сопротивлению теплопередаче, которые принимаются по [ ]:

= 2,15 м 2 ∙°С/Вт – для первой зоны;

= 4,3 м 2 ∙°С/Вт – для второй зоны;

= 8,6 м 2 ∙°С/Вт – для третьей зоны;

= 14,2 м 2 ∙°С/Вт – для четвертой зоны.

В данном проекте полы на грунте имеют 4 слоя. Конструкция пола приведена на рисунке 1.2, конструкция стены приведена на рисунке 1.1.

Пример теплотехнического расчета полов, расположенных на грунте для помещения 002 венткамера:

1. Деление на зоны в помещении венткамеры условно представлено на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3. Деление на зоны помещения венткамеры

На рисунке видно, что во вторую зону входит часть стены и часть пола. Поэтому коэффициент сопротивления теплопередаче этой зоны рассчитывается дважды.

2. Определим сопротивление теплопередаче утепленного пола на грунте, , м 2 ∙°С/Вт:

= 2,15 + = 4,04 м 2 ∙°С/Вт,

= 4,3 + = 7,1 м 2 ∙°С/Вт,

= 4,3 + = 7,49 м 2 ∙°С/Вт,

= 8,6 + = 11,79 м 2 ∙°С/Вт,

= 14,2 + = 17,39 м 2 ∙°С/Вт.

3. Определим коэффициент теплопередачи К, Вт/(м 2 ∙°С) для каждой зоны утепленного пола на грунте:

= 0,247 Вт/(м 2 ∙°С),

= 0,141 Вт/(м 2 ∙°С),

= 0,134 Вт/(м 2 ∙°С),

= 0,0848 Вт/(м 2 ∙°С),

= 0,0575 Вт/(м 2 ∙°С).

Теплотехнический расчет полов расположенных на грунте

Теплотехнический расчёт конструкции полов над подвалом здания

Задаемся конструкцией покрытия «холодного чердака» и определяем требуемое общее термическое сопротивление по уравнению (2.1):

Рассчитаем величину сопротивления теплопередаче с учётом энергосбережения по формуле (2.2):

Тогда для проведения дальнейших расчётов следует взять большее значение .

Так как покрытие «холодного чердака» выполнено в виде сложной конструкции из нескольких слоёв, то общее сопротивление теплопередаче рассчитывается по формуле (2.3):

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено.

Рассчитаем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции по (2.4):

Теплотехнический расчет утепленных полов на грунте

Сопротивление теплопередаче полов распложенных не над подвалом, а на грунте, определяется приблизительно, так как перенос теплоты происходит по сложным закономерностям. Температура грунта, расположенного под полом, изменяется в сторону уменьшения от центра помещения к стенам. Следовательно, для расчёта используется разбивка поверхности пола на 4 температурные зоны. Температура в таких зонах условно считается постоянной.

Рисунок 2.1 — Пример разбивки поверхности пола на расчетные зоны без подземного залегания конструкции стен (а) и с заглублением части наружных стен (б)

Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а сопротивление теплопередаче I зоны , , определяется по формуле:

где — полное сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны, м 2 ·°С/Вт;

— сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, ;

— сопротивление теплопередаче утепленного пола, (2.3).

Сопротивление теплопередаче неутепленного пола изменяется в зависимости от зоны . и приобретает значение 2,1, 4,3, 8,6 и 14,2 соответственно. Разбивка пола производится от стен к центру помещения. В случае если часть конструкции стены находится ниже уровня земли и соприкасается с полом расположенным по грунту, то отсчёт зон начинается по стене от уровня грунта.

Определяем требуемое общее термическое сопротивление по уравнению (2.1):

Рассчитаем величину сопротивления теплопередаче с учётом энергосбережения по формуле (2.2):

Тогда для проведения дальнейших расчётов следует взять большее значение .

Так как, термическое сопротивление теплопередаче утеплённого пола по грунту рассчитывается по формуле:

теплотехнический наружный воздух отопление

где — площади соответствующих зон, м 2 .

Так как утеплённый пол выполнен в виде сложной конструкции из нескольких слоёв, то сопротивление теплопередаче утеплённого пола рассчитывается по формуле:

Далее находим сопротивление теплопередаче для каждой рассматриваемой зоны по формуле и полное термическое сопротивление утеплённого пола по грунту по формуле (2.6):

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено.

Рассчитаем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции по (2.4):

Расчет пола по зонам. Теплотехнический расчет полов, расположенных на грунте

Теплопотери помещения, которые принимаются по СНиП за расчетные при выборе тепловой мощности системы отопления, определяют как сумму расчетных потерь тепла через все его наружные ограждения. Кроме того, учитываются потери или поступления тепла через внутренние ограждения, если температура воздуха в соседних помещениях ниже или выше температуры в данном помещении на 5 0 С и более.

Рассмотрим, как принимаются для различных ограждений показатели, входящие в формулу, при определении расчетных теплопотерь.

Коэффициенты теплопередачи для наружных стен и перекрытий принимают по теплотехническому расчету. Подбирают конструкцию окон и для нее по таблице определяют коэффициент теплопередачи. Для наружных дверей значение k берется в зависимости от конструкции по таблице.

Расчет потери тепла через пол. Передача тепла из помещения нижнего этажа через конструкцию пола является сложным процессом. Учитывая сравнительно небольшой удельный вес теплопотерь через пол в общих теплопотерях помещения, применяют упрощенную методику расчета. Теплопотери через пол, расположенный на грунте, рассчитываются по зонам. Для этого поверхность пола делят на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам. Полосу, ближайшую к наружной стене, обозначают первой зоной, следующие две полосы — второй и третьей зоной, а остальную поверхность пола — четвертой зоной.

Теплопотери каждой зоны рассчитывают по формуле, принимая niβi=1. За величину Ro.np принимают условное сопротивление теплопередаче, которое для каждой зоны неутепленного пола равно: для I зоны R нп =2,15(2,5); для II зоны R нп =4,3(5); для III зоны R нп =8,6(10); для IV зоны R нп =14,2 К-м2/Вт (16,5 0 C-M 2 ч/ккал).

Если в конструкции пола, расположенной непосредственно на грунте, имеются слои материалов, коэффициенты теплопроводности которых меньше 1,163 (1), то такой пол называют утепленным. Термические сопротивления утепляющих слоев в каждой зоне прибавляют к сопротивлениям Rн.п; таким образом, условное сопротивление теплопередаче каждой зоны утепленного пола R у.п оказывается равным:

R у.п = R н.п +∑(δ у.с /λ у.а);

где R н.п — сопротивление теплопередаче неутепленного пола соответствующей зоны;

δ у.с и λ у.а — толщины и коэффициенты теплопроводности утепляющих слоев.

Теплопотери через пол по лагам рассчитывают также по зонам, только условное сопротивление теплопередаче каждой зоны пола по лагам Rл принимают равным:

где R у.п — величина, полученная по формуле с учетом утепляющих слоев. В качестве утепляющих слоев здесь дополнительно учитывают воздушную прослойку и настил пола по лагам.

Поверхность пола в первой зоне, примыкающая к наружному углу, имеет повышенные теплопотери, поэтому ее площадь размером 2X2 м дважды учитывается при определении общей площади первой зоны.

Подземные части наружных стен рассматриваются при расчете теплопотерь как продолжение пола Разбивка на полосы — зоны в этом случае делается от уровня земли по поверхности подземной части стен и далее по полу Условные сопротивления теплопередаче для зон в этом случае принимаются и рассчитываются так же, как для утепленного пола при наличии утепляющих слоев, которыми в данном случае являются слои конструкции стены.

Обмер площади наружных ограждений помещений. Площадь отдельных ограждений при подсчете потерь тепла через них должна определяться с соблюдением следующих правил обмера Эти правила по возможности учитывают сложность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предусматривают условные увеличения и уменьшения площадей, когда фактические теплопотери могут быть соответственно больше или меньше подсчитанных по принятым простейшим формулам.

  1. Площади окон (О), дверей (Д) и фонарей измеряют по наименьшему строительному проему.
  2. Площади потолка (Пт) и пола (Пл) измеряют между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены Площади зон пола по лагам и грунту определяют с условной их разбивкой на зоны, как указано выше.
  3. Площади наружных стен (H. с) измеряют:
  • в плане — по внешнему периметру между наружным углом и осями внутренних стен,
  • по высоте — в первом этаже (в зависимости от конструкции по-ла) от внешней поверхности пола по грунту, или от поверхности подготовки под конструкцию пола на лагах, или от нижней поверхности перекрытия над подпольем неотапливаемым подвальным помещением до чистого пола второго этажа, в средних этажах от поверхности пола до поверхности пола следующего этажа; в верхнем этаже от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия При необходимости определения теплопотерь через внутренние ограждения площади принимают по внутреннему обмеру.

Добавочные теплопотери через ограждения. Основные теплопотери через ограждения, подсчитанные по формуле, при β 1 =1 часто оказываются меньше действительных теплопотерь, так как при этом не учитывается влияние на процесс некоторых факторов Потери тепла могут заметно изменяться под влиянием инфильтрации и эксфильтрации воздуха через толщу ограждений и щели в них, а также под действием облучения солнцем и противоизлучения внешней поверхности ограждений. Теплопотери в целом могут заметно возрасти за счет изменения температуры по высоте помещения, вследствие поступления холодного воздуха через открываемые проемы и пр.

Читать еще:  Как правильно красить полы из дерева

Эти дополнительные потери тепла обычно учитывают добавками к основным теплопотерям Величина добавок и условное их деление по определяющим факторам следующие.

  1. Добавка на ориентацию по сторонам света принимается на все наружные вертикальные и наклонные ограждения (проекции на вертикаль) Величины добавок определяют по рисунку.
  2. Добавка на обдуваемость ограждений ветром. В районах, где расчетная зимняя скорость ветра не превышает 5 м/с, добавка принимается в размере 5% для ограждений, защищенных от ветра, и 10% для ограждений, не защищенных от ветра. Ограждение считают защищенным от ветра, если прикрывающее его строение выше верха ограждения больше чем на 2/3 расстояния между ними. В местностях со скоростью ветра более 5 и более 10 м/с приведенные величины добавок должны быть увеличены соответственно в 2 и 3 раза.
  3. Добавка на продуваемость угловых помещений и помещений, имеющих две и более наружных стен, принимается равной 5% для всех непосредственно обдуваемых ветром ограждений. Для жилых и тому подобных зданий эта добавка не вводится (учитывается повышением внутренней температуры на 20).
  4. Добавка на поступление холодного воздуха через наружные двери при их кратковременном открывании при N этажах в здании принимается равной 100 N % — при двойных дверях без тамбура, 80 N- то же, с тамбуром, 65 N% — при одинарных дверях.

Схема определения величины добавки к основным теплопотерям на ориентацию по странам света.

В промышленных помещениях добавка на поступление воздуха через ворота, которые не имеют тамбура и шлюза, если они открыты менее 15 мин в течение 1 ч, принимается равной 300%. В общественных зданиях частое открывание дверей также учитывается введением дополнительной добавки, равной 400-500%.

5. Добавка на высоту для помещений высотой более 4 м принимается в размере 2% на каждый метр высоты, стен более 4 м, но не более 15%. Эта добавка учитывает увеличение теплопотерь в верхней части помещения в результате повышения температуры воздуха с высотой. Для промышленных помещений делают специальный расчет распределения температуры по высоте, в соответствии с которым определяют теплопотери через стены и перекрытия. Для лестничных клеток добавка на высоту не принимается.

6. Добавка на этажность для многоэтажных зданий высотой в 3-8 этажей, учитывающая дополнительные затраты тепла на нагревание холодного воздуха, который при инфильтрации через ограждения проникает в помещение, принимается по СНиП.

  1. Коэффициент теплопередачи наружных стен, определенный по приведенному сопротивлению теплопередаче по наружному обмеру, k=1,01 Вт/(м2 К) .
  2. Коэффициент теплопередачи чердачного перекрытия принимаем равным k пт =0,78 Вт/(м 2 К) .

Полы первого этажа выполнены на лагах. Термическое сопротивление воздушной прослойки R в.п =0,172 К м 2 /Вт (0,2 0 С-м 2 ч/ккал); толщина дощатого настила δ=0,04 м; λ=0,175 Вт/(м К) . Теплопотери через пол по лагам определяются по зонам. Сопротивление теплопередаче утепляющих слоев конструкции пола равно:

R в.п + δ/λ=0,172+(0,04/0,175)=0,43 К*м 2 /Вт (0,5 0 С м2 ч/ккал).

Термическое сопротивление пола по лагам для I и II зон:

R л.II = 1,18(2.15+ 0,43)= 3,05 К*м 2 /Вт (3,54 0 С*м 2 *ч/ккал);

K I =0,328 Вт/м 2 *К) ;

R л.II =1,18(4,3+ 0.43) = 5,6(6,5);

Для неутепленного пола лестничной клетки

3. Для выбора конструкции окон определяем перепад температур наружного (t н5 =-26 0 С) и внутреннего (t п =18 0 С) воздуха:

t п — t н =18-(-26)=44 0 С.

Схема для расчета теплопотерь помещений

Требуемое термическое сопротивление окон жилого дома при Δt=44 0 С равно 0,31 к*м 2 /Вт (0,36 0 С*м 2 *ч/ккал). Принимаем окно с двойными раздельными деревянными переплетами; для этой конструкции k ок =3,15(2,7). Наружные двери двойные деревянные без тамбура; k дв =2,33 (2).Теплопотери через отдельные ограждения рассчитываем по формуле. Расчет сведен в таблицу.

Расчет теплопотерь через наружные ограждении помещении

Утепление пола по грунту – расчет толщины термоизоляции

Наверное, никого не нужно убеждать в том, что пол на первом этаже частного дома должен иметь надежную термоизоляцию. Это важно и для создания комфортных условий проживания, и с точки зрения сохранения здоровья всех членов семьи. Кроме того, эффективная система утепления всех строительных конструкций собственного дома – это залог экономного расходования энергоносителей для обеспечения работы системы отопления зимой, другого климатического оборудования – в любое время года. Да и на долговечность самого строения правильно организованная система термоизоляции также оказывает значительное влияние.

Утепление пола по грунту – расчет толщины термоизоляции

На первых этажах частных домов полы частенько оборудуются непосредственно по грунту – это, например, характерно для зданий на ленточном фундаменте. Существует целый ряд способов их термоизоляции с использованием различных утеплительных материалов. Но в любом случае необходимо заранее определяться – какой слой утеплителя будет достаточным для того, чтобы можно было смело заявлять о полноценности термоизоляции.

Попробуем разобраться в этом вопросе: утепление пола по грунту – расчет толщины термоизоляции, например, как утеплить пол в частном доме.

Принцип проведения расчета

Было бы большой ошибкой полагать, что утеплять любую строительную конструкцию можно, как говорится, «на глаз». Хорошо, если повезет и угадаете, но вероятность такой удачи – невелика, можно ошибиться как в одну, так и в другую сторону. И то, и другое – плохо. О последствиях недостаточности термоизоляции уже говорилось выше. А ее избыточность приводит к совершенно ненужному перерасходу материалов или усложнению конструкции.

Все должно основываться на расчетах. Да, многих читателей заранее пугает перспектива проведения каких бы то ни было вычислений. Поспешим их успокоить – ничего сверхъестественно сложного их не ждет. Тем более, мы «вооружим» их и пониманием принципа расчета, и удобным калькулятором, в котором всего лишь надо будет указать некоторые исходные данные.

Непосредственно про технологию выполнения термоизоляционных работ при утеплении пола говориться не будет – этому отведена специальная публикация нашего сайта. Остановимся лишь на тех нюансах, которые напрямую влияют на размеры термоизоляционного слоя.

Как производится утепление полов в частном доме?

Задача непростая, но справиться с ней можно и самостоятельно, не прибегая к услугам наемных специалистов. Пусть в помощь читателю будет специальная публикация нашего портала, посваященная именно утеплению полов в частном доме своими руками.

Итак, чтобы утепление считалось полноценным, суммарное сопротивление теплопередаче строительной конструкции (его еще часто называют термическим сопротивлением) должно быть не ниже установленного нормированного значения. Этот показатель измеряется в м² × °С / Вт, и рассчитан для каждого региона с учетом специфики климатических условий. Конкретное значение можно отыскать в таблицах СНиП, уточнить в местной строительной организации или просто взять из предлагаемой карты-схемы территории России.

Важно – для разных конструкций установлены свои нормированные значения. Раз мы имеет дело с полом, то нас интересует значение «для перекрытий». Чтобы проще было ориентироваться на схеме, эти показатели выделены голубыми цифрами.

Нормированные значения термического сопротивления для строительных конструкций жилых домов по регионам России

Теперь – небольшая формула, которая потребуется для проведения расчетов.

Термическое сопротивление однородного слоя строительной конструкции равно:

R = h / λ

h – толщина этого слоя (важно – выраженная в метрах)

λ – коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлен этот слой (измеряется в Вт/м×°С).

Коэффициенты теплопроводности – это табличные величины, значение которых несложно найти на справочных интернет-ресурсах. А для утеплительных материалов они, кроме того, обычно указываются производителем в паспортных данных.

Суммарное термическое сопротивление строительной конструкции, состоящей из нескольких слоев, в числе которых — и слой утепления, будет равно:

Rc = R₁ + R₂ +…+ Rt = h₁ / λ₁ + h₂ / λ₂ + …+ ht / λt

Символ «t» в данном случае говорит, что это показатели слоя термоизоляции.

Итак, если известно значение нормированного термического сопротивления, если имеется представление о строении создаваемой конструкции пола, то совсем несложно определить ту толщину утеплительного материала, которая обеспечит нужный уровень термоизоляции.

ht = (Rc – h₁ / λ₁ – h₂ / λ₂ – …) × λt

Зная коэффициент теплопроводности выбранного термоизоляционного материала, получаем его необходимую толщину.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как монтировать пленочный теплый пол под ламинат

Возможные варианты утепления пола по грунту

С принципом расчета определились. Но теперь нужно разобраться, а какое возможно сочетание слоев при создании пола по грунту? И какие из них имеет смысл принимать в расчет?

  • В качестве термоизоляционного материала в таких условиях очень часто используется керамзит. Причем, нередко он выступает в роли единственного утеплителя.

(Здесь и дальше будут показаны схемы. Сразу скажем – они даны со значительным упрощением. В частности, на них не указаны слои гидроизоляции. Не из-за того, что они неважны, просто в теплотехнических расчётах их учитывать не имеет смысла – слой слишком тонок, чтобы оказать сколь-нибудь серьезное влияние на общие утеплительные качества всего «пирога» пола.)

Утепление пола по грунту только керамзитом.

Цены на керамзит

Идем снизу вверх.

1 – слой уплотненного грунта, на котором возводится пол. В расчет не принимается, так как именно от теплопотерь через грунт (имеющий колоссальную теплоёмкость и способный буквально «высасывать» тепло из дома при некачественном утеплении) и затевается вся термоизоляция.

2 – утрамбованный песчаный или песчано-щебеночный слой. В расчет не принимается, по той же причине, что и грунт.

3 – слой керамзита – вот эту толщину и следует рассчитать. Так как термоизоляционные качества керамзита практически втрое ниже чем, скажем, у минеральной ваты или пенополистирола, толщина этого слоя может потребоваться весьма внушительной.

4 – армированная бетонная стяжка пола. Принимать в расчет – смысла не видно, так как теплопроводность бетона весьма высока. И при толщинах стяжки всего в 50 ÷ 100 мм ее термоизоляционные качества практически не сыграют роли.

5 – финишное покрытие пола. Если применяется натуральная доска, толстая клееная фанера или ОСП, то можно учесть этот слой при проведении расчетов. Термоизоляционные качества древесины – весьма неплохие, и это позволит хоть на сколько-то уменьшить слой керамзитовой засыпки. А условия нередко бывают такие, что каждый миллиметр подъема пола – на счету.

Читать еще:  Гайд Elex полное руководство для всех фракций

Возможно, вас заинтересует информация о том, как рассчитывается толщина утеплителя для пола в деревянном доме

Если же в качестве покрытия рассматриваются ламинат, линолеум, и тем более – керамическая плитка, то их вполне можно проигнорировать при расчётах. Или теплопроводность высока, или уж слишком тонкий слой, не играющий никакой роли.

  • Второй вариант – использование плитных утеплительных материалов. Это могут быть, например, пенополистирол различного типа, специальные марки минеральной ваты повышенной плотности, блоки пеностекла и другие утеплители.

Схему можно представить так:

Утепление пола по грунту без использования керамзита

Что здесь появилось на схеме нового:

6 – это так называемая «бетонная подготовка» — тонкий (порядка 30÷50 мм) слой тощего бетона. Удобно в том плане, что по такой поверхности проще выполнять качественную гидроизоляцию, а затем – и укладку утеплительного материала. Теплотехнических свойств – практически никаких, то есть в расчет не принимается.

7 – слой выбранного утеплительного материала. Именно его толщину и предстоит определить.

Далее, армированная стяжка и финишное покрытие – все без изменений.

  • Третий вариант – комплектное использование керамзита и другого, более эффективного термоизоляционного материала. Качественные утеплители частенько имеют весьма немалую стоимость, и такой подход позволяет добиться определенной экономии средств.

Для термоизоляции пола по грунту используется и керамзит, и другой, более эффективный утеплитель

Подробнее о том, как производится утепление пола пеноплексом — читайте в специальной статье нашего портала.

По схеме здесь, наверное, пояснять ничего не нужно – все те же слои, что уже упоминались в первых двух вариантах. Для расчёта толщины более дорогого утеплителя придётся заранее прикинуть толщину керамзитовой засыпки.

Для второго и третьего вариантов может применяться и несколько измененная схема. Основное утепление под стяжкой пола не производится. А на самой стяжке уже идет крепление лаг с последующим настилом на них деревянного (фанерного и т.п.) пола. В таком варианте утеплитель (плитный, рулонный или засыпной) укладывается в пространство между лагами. Слой термоизоляции меняет свое положение, но, в принципе, на результат расчёта это не оказывает влияния.

Все, должно быть, встало по местам, и можно переходить уже непосредственно к расчету. То есть – к нашему онлайн-калькулятору. Ниже будет дано несколько пояснений по рабо» те с программой.

Калькулятор расчета утепления пола по грунту

Пояснения по работе с калькулятором.

Особых пояснений, наверное, и не требуется – все должно быть интуитивно понятно. Но, тем не менее…

  • Начинаем с того, что определяем по карте схеме нормированное значение термического сопротивления для своего региона (для перекрытий) и указываем его в поле ввода.
  • Далее, предстоит сразу решить, будет ли утепление вестись исключительно керамзитом, либо будет применяться другой термоизоляционный материал, опять же, самостоятельно или в комплексе с керамзитом. От выбора пути расчёта зависят дальнейшие действия и итоговый результат.

А. Если выбран путь «только с керамзитом», то останется только указать (при необходимости) толщину и материал напольного покрытия – и сразу переходить к кнопке «РАССЧИТАТЬ…»

Результат будет показан в миллиметрах, и это – толщина слоя необходимой керамзитовой засыпки.

Б. Если выбран путь расчета с использованием других утеплителей, то откроется несколько дополнительных окон.

— Сначала будет предложено указать толщину дополнительной керамзитовой засыпки, если она планируется. В том случае, когда ее не будет, просто оставляется значение толщины по умолчанию, равное нулю.

— С обшивкой чистового пола – никаких изменений нет.

— А вот следующим шагом будет необходимо выбрать основной термоизоляционный материал – из предлагаемого списка. Значения коэффициентов теплопроводности утеплителей уже внесены в базу калькулятора.

После нажатия кнопки расчета будет показан результат в миллиметрах. Это – толщина того самого выбранного утеплителя.

Кстати, расчет по второму пути позволяет еще и сравнить различные утеплительные материалы по их эффективности. Кроме того, можно решить и еще одну побочную задачу. Например, бывает, что видится материально выгодным приобрести плиты утеплителя толщиной в 50 мм. Варьируя значения толщины керамзитовой дополнительной засыпки можно быстро и без проблем определить, какой же ее слой потребуется, чтобы основной утеплитель «уложился» в планируемую толщину плит.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какой какие характеристики имеет утеплитель пеноплекс

Еще одно важное замечание. Нередко начинающие строители задают вопрос, а нельзя ли уменьшить толщину термоизоляции, если утепление планируется «усилить» системой подогрева пола?

В самом вопросе уже заложена смысловая ошибка! Утепление пола и система «теплый пол» — это совершенно разные понятия! И планируемый монтаж системы подогрева пола не только не снижает требований к его термоизоляции, но даже делает их более жёсткими.

Дело в том, что подогревать пол, не имеющий полноценной термоизоляции – это в буквальном смысле слова выбрасывать деньги «на ветер». Затраченные на расходуемые энергоносителя средства станут уходить на никому не нужное «отопление» грунта под полом или воздуха на улице.

Завершим статью размещением видео, в котором подробно рассказывается об обустройстве утепленных полов по грунту.

Видео: Полы по грунту – утеплять или нет?

Также рекомендуем ознакомиться с материалом про утепление пола на даче своими руками.

Теплотехнический расчет полов расположенных на грунте

Теплопотери каждой ограждающей конструкции считаются отдельно. Величина теплопотерь через ограждающие конструкции всего помещения будет сумма теплопотерь через каждую ограждающую конструкцию помещения

Расчет теплопотерь через полы

Неутепленный пол на грунте

Обычно теплопотери пола в сравнении с аналогичными показателями других ограждающих конструкций здания (наружные стены, оконные и дверные проемы) априори принимаются незначительными и учитываются в расчетах систем отопления в упрощенном виде. В основу таких расчетов закладывается упрощенная система учетных и поправочных коэффициентов сопротивления теплопередаче различных строительных материалов.

Если учесть, что теоретическое обоснование и методика расчета теплопотерь грунтового пола была разработана достаточно давно (т.е. с большим проектным запасом), можно смело говорить о практической применимости этих эмпирических подходов в современных условиях. Коэффициенты теплопроводности и теплопередачи различных строительных материалов, утеплителей и напольных покрытий хорошо известны, а других физических характеристик для расчета теплопотерь через пол не требуется. По своим теплотехническим характеристикам полы принято разделять на утепленные и неутепленные, конструктивно – полы на грунте и лагах.

Расчет теплопотерь через неутепленный пол на грунте основывается на общей формуле оценки потерь теплоты через ограждающие конструкции здания:

где Q – основные и дополнительные теплопотери, Вт;

А – суммарная площадь ограждающей конструкции, м2;

, – температура внутри помещения и наружного воздуха, оС;

β — доля дополнительных теплопотерь в суммарных;

n – поправочный коэффициент, значение которого определяется местоположением ограждающей конструкции;

– сопротивление теплопередаче, м2 °С/Вт.

Заметим, что в случае однородного однослойного перекрытия пола сопротивление теплопередаче Rо обратно пропорционально коэффициенту теплопередачи материала неутепленного пола на грунте.

При расчете теплопотерь через неутепленный пол применяется упрощенный подход, при котором величина (1+ β) n = 1. Теплопотери через пол принято производить методом зонирования площади теплопередачи. Это связано с естественной неоднородностью температурных полей грунта под перекрытием.

Теплопотери неутепленного пола определяются отдельно для каждой двухметровой зоны, нумерация которых начинается от наружной стены здания. Всего таких полос шириной 2 м принято учитывать четыре, считая температуру грунта в каждой зоне постоянной. Четвертая зона включает в себя всю поверхность неутепленного пола в границах первых трех полос. Сопротивление теплопередаче принимается: для 1-ой зоны R1=2,1; для 2-ой R2=4,3; соответственно для третьей и четвертой R3=8,6, R4=14,2 м2*оС/Вт.

Рис.1. Зонирование поверхности пола на грунте и примыкающих заглубленных стен при расчете теполопотерь

В случае заглубленных помещений с грунтовым основанием пола: площадь первой зоны, примыкающей к стеновой поверхности, учитывается в расчетах дважды. Это вполне объяснимо, так как теплопотери пола суммируются с потерями тепла в примыкающих к нему вертикальных ограждающих конструкциях здания.

Расчет теплопотерь через пол производится для каждой зоны отдельно, а полученные результаты суммируются и используются для теплотехнического обоснования проекта здания. Расчет для температурных зон наружных стен заглубленных помещений производиться по формулам, аналогичным приведенным выше.

В расчетах теплопотерь через утепленный пол (а таковым он считается, если в его конструкции есть слои материала с теплопроводностью менее 1,2 Вт/(м °С)) величина сопротивления теплопередачи неутепленного пола на грунте увеличивается в каждом случае на сопротивление теплопередаче утепляющего слоя:

где δу.с – толщина утепляющего слоя, м; λу.с – теплопроводность материала утепляющего слоя, Вт/(м °С).

Теплопотери через пол, расположенный на грунте, рассчитываются по зонам согласно . Для этого поверхность пола делят на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам. Полосу, ближайшую к наружной стене, обозначают первой зоной, следующие две полосы — второй и третьей зоной, а остальную поверхность пола — четвертой зоной.

При расчете теплопотерь подвальных помещений разбивка на полосы-зоны в данном случае производится от уровня земли по поверхности подземной части стен и далее по полу. Условные сопротивления теплопередаче для зон в этом случае принимаются и рассчитываются так же, как для утепленного пола при наличии утепляющих слоев, которыми в данном случае являются слои конструкции стены.

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м 2 ∙°С) для каждой зоны утепленного пола на грунте определяется по формуле:

где – сопротивление теплопередаче утепленного пола на грунте, м 2 ∙°С/Вт, рассчитывается по формуле:

Читать еще:  Правила и образец заполнения формы Р13001

где — сопротивление теплопередаче неутепленного пола i-той зоны;

δ j – толщина j-того слоя утепляющей конструкции;

λ j – коэффициент теплопроводности материала, из которого состоит слой.

Для всех зон неутепленного пола есть данные по сопротивлению теплопередаче, которые принимаются по :

2,15 м 2 ∙°С/Вт – для первой зоны;

4,3 м 2 ∙°С/Вт – для второй зоны;

8,6 м 2 ∙°С/Вт – для третьей зоны;

14,2 м 2 ∙°С/Вт – для четвертой зоны.

В данном проекте полы на грунте имеют 4 слоя. Конструкция пола приведена на рисунке 1.2, конструкция стены приведена на рисунке 1.1.

Пример теплотехнического расчета полов, расположенных на грунте для помещения 002 венткамера:

1. Деление на зоны в помещении венткамеры условно представлено на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3. Деление на зоны помещения венткамеры

На рисунке видно, что во вторую зону входит часть стены и часть пола. Поэтому коэффициент сопротивления теплопередаче этой зоны рассчитывается дважды.

2. Определим сопротивление теплопередаче утепленного пола на грунте, , м 2 ∙°С/Вт:

2,15 + = 4,04 м 2 ∙°С/Вт,

4,3 + = 7,1 м 2 ∙°С/Вт,

4,3 + = 7,49 м 2 ∙°С/Вт,

8,6 + = 11,79 м 2 ∙°С/Вт,

14,2 + = 17,39 м 2 ∙°С/Вт.

Расчет пола по зонам. Теплотехнический расчет полов, расположенных на грунте

Теплопотери помещения, которые принимаются по СНиП за расчетные при выборе тепловой мощности системы отопления, определяют как сумму расчетных потерь тепла через все его наружные ограждения. Кроме того, учитываются потери или поступления тепла через внутренние ограждения, если температура воздуха в соседних помещениях ниже или выше температуры в данном помещении на 5 0 С и более.

Рассмотрим, как принимаются для различных ограждений показатели, входящие в формулу, при определении расчетных теплопотерь.

Коэффициенты теплопередачи для наружных стен и перекрытий принимают по теплотехническому расчету. Подбирают конструкцию окон и для нее по таблице определяют коэффициент теплопередачи. Для наружных дверей значение k берется в зависимости от конструкции по таблице.

Расчет потери тепла через пол. Передача тепла из помещения нижнего этажа через конструкцию пола является сложным процессом. Учитывая сравнительно небольшой удельный вес теплопотерь через пол в общих теплопотерях помещения, применяют упрощенную методику расчета. Теплопотери через пол, расположенный на грунте, рассчитываются по зонам. Для этого поверхность пола делят на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам. Полосу, ближайшую к наружной стене, обозначают первой зоной, следующие две полосы — второй и третьей зоной, а остальную поверхность пола — четвертой зоной.

Теплопотери каждой зоны рассчитывают по формуле, принимая niβi=1. За величину Ro.np принимают условное сопротивление теплопередаче, которое для каждой зоны неутепленного пола равно: для I зоны R нп =2,15(2,5); для II зоны R нп =4,3(5); для III зоны R нп =8,6(10); для IV зоны R нп =14,2 К-м2/Вт (16,5 0 C-M 2 ч/ккал).

Если в конструкции пола, расположенной непосредственно на грунте, имеются слои материалов, коэффициенты теплопроводности которых меньше 1,163 (1), то такой пол называют утепленным. Термические сопротивления утепляющих слоев в каждой зоне прибавляют к сопротивлениям Rн.п; таким образом, условное сопротивление теплопередаче каждой зоны утепленного пола R у.п оказывается равным:

R у.п = R н.п +∑(δ у.с /λ у.а);

где R н.п — сопротивление теплопередаче неутепленного пола соответствующей зоны;

δ у.с и λ у.а — толщины и коэффициенты теплопроводности утепляющих слоев.

Теплопотери через пол по лагам рассчитывают также по зонам, только условное сопротивление теплопередаче каждой зоны пола по лагам Rл принимают равным:

где R у.п — величина, полученная по формуле с учетом утепляющих слоев. В качестве утепляющих слоев здесь дополнительно учитывают воздушную прослойку и настил пола по лагам.

Поверхность пола в первой зоне, примыкающая к наружному углу, имеет повышенные теплопотери, поэтому ее площадь размером 2X2 м дважды учитывается при определении общей площади первой зоны.

Подземные части наружных стен рассматриваются при расчете теплопотерь как продолжение пола Разбивка на полосы — зоны в этом случае делается от уровня земли по поверхности подземной части стен и далее по полу Условные сопротивления теплопередаче для зон в этом случае принимаются и рассчитываются так же, как для утепленного пола при наличии утепляющих слоев, которыми в данном случае являются слои конструкции стены.

Обмер площади наружных ограждений помещений. Площадь отдельных ограждений при подсчете потерь тепла через них должна определяться с соблюдением следующих правил обмера Эти правила по возможности учитывают сложность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предусматривают условные увеличения и уменьшения площадей, когда фактические теплопотери могут быть соответственно больше или меньше подсчитанных по принятым простейшим формулам.

  1. Площади окон (О), дверей (Д) и фонарей измеряют по наименьшему строительному проему.
  2. Площади потолка (Пт) и пола (Пл) измеряют между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены Площади зон пола по лагам и грунту определяют с условной их разбивкой на зоны, как указано выше.
  3. Площади наружных стен (H. с) измеряют:
  • в плане — по внешнему периметру между наружным углом и осями внутренних стен,
  • по высоте — в первом этаже (в зависимости от конструкции по-ла) от внешней поверхности пола по грунту, или от поверхности подготовки под конструкцию пола на лагах, или от нижней поверхности перекрытия над подпольем неотапливаемым подвальным помещением до чистого пола второго этажа, в средних этажах от поверхности пола до поверхности пола следующего этажа; в верхнем этаже от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия При необходимости определения теплопотерь через внутренние ограждения площади принимают по внутреннему обмеру.

Добавочные теплопотери через ограждения. Основные теплопотери через ограждения, подсчитанные по формуле, при β 1 =1 часто оказываются меньше действительных теплопотерь, так как при этом не учитывается влияние на процесс некоторых факторов Потери тепла могут заметно изменяться под влиянием инфильтрации и эксфильтрации воздуха через толщу ограждений и щели в них, а также под действием облучения солнцем и противоизлучения внешней поверхности ограждений. Теплопотери в целом могут заметно возрасти за счет изменения температуры по высоте помещения, вследствие поступления холодного воздуха через открываемые проемы и пр.

Эти дополнительные потери тепла обычно учитывают добавками к основным теплопотерям Величина добавок и условное их деление по определяющим факторам следующие.

  1. Добавка на ориентацию по сторонам света принимается на все наружные вертикальные и наклонные ограждения (проекции на вертикаль) Величины добавок определяют по рисунку.
  2. Добавка на обдуваемость ограждений ветром. В районах, где расчетная зимняя скорость ветра не превышает 5 м/с, добавка принимается в размере 5% для ограждений, защищенных от ветра, и 10% для ограждений, не защищенных от ветра. Ограждение считают защищенным от ветра, если прикрывающее его строение выше верха ограждения больше чем на 2/3 расстояния между ними. В местностях со скоростью ветра более 5 и более 10 м/с приведенные величины добавок должны быть увеличены соответственно в 2 и 3 раза.
  3. Добавка на продуваемость угловых помещений и помещений, имеющих две и более наружных стен, принимается равной 5% для всех непосредственно обдуваемых ветром ограждений. Для жилых и тому подобных зданий эта добавка не вводится (учитывается повышением внутренней температуры на 20).
  4. Добавка на поступление холодного воздуха через наружные двери при их кратковременном открывании при N этажах в здании принимается равной 100 N % — при двойных дверях без тамбура, 80 N- то же, с тамбуром, 65 N% — при одинарных дверях.

Схема определения величины добавки к основным теплопотерям на ориентацию по странам света.

В промышленных помещениях добавка на поступление воздуха через ворота, которые не имеют тамбура и шлюза, если они открыты менее 15 мин в течение 1 ч, принимается равной 300%. В общественных зданиях частое открывание дверей также учитывается введением дополнительной добавки, равной 400-500%.

5. Добавка на высоту для помещений высотой более 4 м принимается в размере 2% на каждый метр высоты, стен более 4 м, но не более 15%. Эта добавка учитывает увеличение теплопотерь в верхней части помещения в результате повышения температуры воздуха с высотой. Для промышленных помещений делают специальный расчет распределения температуры по высоте, в соответствии с которым определяют теплопотери через стены и перекрытия. Для лестничных клеток добавка на высоту не принимается.

6. Добавка на этажность для многоэтажных зданий высотой в 3-8 этажей, учитывающая дополнительные затраты тепла на нагревание холодного воздуха, который при инфильтрации через ограждения проникает в помещение, принимается по СНиП.

  1. Коэффициент теплопередачи наружных стен, определенный по приведенному сопротивлению теплопередаче по наружному обмеру, k=1,01 Вт/(м2 К) .
  2. Коэффициент теплопередачи чердачного перекрытия принимаем равным k пт =0,78 Вт/(м 2 К) .

Полы первого этажа выполнены на лагах. Термическое сопротивление воздушной прослойки R в.п =0,172 К м 2 /Вт (0,2 0 С-м 2 ч/ккал); толщина дощатого настила δ=0,04 м; λ=0,175 Вт/(м К) . Теплопотери через пол по лагам определяются по зонам. Сопротивление теплопередаче утепляющих слоев конструкции пола равно:

R в.п + δ/λ=0,172+(0,04/0,175)=0,43 К*м 2 /Вт (0,5 0 С м2 ч/ккал).

Термическое сопротивление пола по лагам для I и II зон:

R л.II = 1,18(2.15+ 0,43)= 3,05 К*м 2 /Вт (3,54 0 С*м 2 *ч/ккал);

K I =0,328 Вт/м 2 *К) ;

R л.II =1,18(4,3+ 0.43) = 5,6(6,5);

Для неутепленного пола лестничной клетки

3. Для выбора конструкции окон определяем перепад температур наружного (t н5 =-26 0 С) и внутреннего (t п =18 0 С) воздуха:

t п — t н =18-(-26)=44 0 С.

Схема для расчета теплопотерь помещений

Требуемое термическое сопротивление окон жилого дома при Δt=44 0 С равно 0,31 к*м 2 /Вт (0,36 0 С*м 2 *ч/ккал). Принимаем окно с двойными раздельными деревянными переплетами; для этой конструкции k ок =3,15(2,7). Наружные двери двойные деревянные без тамбура; k дв =2,33 (2).Теплопотери через отдельные ограждения рассчитываем по формуле. Расчет сведен в таблицу.

Расчет теплопотерь через наружные ограждении помещении

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×