Výpočet podlahy podle zón. Tepelnětechnický výpočet podlah umístěných na terénu. Výpočet tepelných ztrát podlahou a stěnami přiléhajícími k zemi v Excelu podle obecně uznávané zónové metody V.D. Machinský
Metodika výpočtu tepelných ztrát v prostorách a postup jejího provádění (viz SP 50.13330.2012 Tepelná ochrana budovy, bod 5).
Dům ztrácí teplo obvodovými konstrukcemi (stěny, stropy, okna, střecha, základy), větráním a kanalizací. K hlavním tepelným ztrátám dochází obvodovými konstrukcemi – 60–90 % všech tepelných ztrát.
V každém případě je třeba vzít v úvahu tepelné ztráty u všech obvodových konstrukcí, které se ve vytápěné místnosti nacházejí.
V tomto případě není nutné brát v úvahu tepelné ztráty, ke kterým dochází skrz vnitřní struktury, pokud rozdíl mezi jejich teplotou a teplotou v sousedních místnostech nepřesáhne 3 stupně Celsia.
Tepelné ztráty obvodovými pláštěmi budov
Tepelné ztráty v prostorách závisí především na:
1 Teplotní rozdíly v domě a venku (čím větší rozdíl, tím vyšší ztráty),
2 Tepelně izolační vlastnosti stěn, oken, dveří, nátěrů, podlah (tzv. obvodové konstrukce místnosti).
Obklopující struktury obecně nejsou ve struktuře homogenní. A obvykle se skládají z několika vrstev. Příklad: stěna pláště = omítka + plášť + vnější dekorace. Toto provedení může také zahrnovat uzavřené vzduchové mezery (příklad: dutiny uvnitř cihel nebo bloků). Výše uvedené materiály mají tepelné vlastnosti, které se od sebe liší. Hlavní charakteristikou konstrukční vrstvy je její tepelný odpor R.
Kde q je množství tepla, které se ztrácí metr čtvereční obvodová plocha (obvykle měřená ve W/m2)
ΔT - rozdíl mezi teplotou uvnitř vypočítané místnosti a venkovní teplota vzduchu (teplota nejchladnějšího pětidenního období °C pro klimatickou oblast, ve které se počítaná budova nachází).
V zásadě se měří vnitřní teplota v místnostech. Obytná místnost 22 oC. Nebytové 18 oC. zóny vodní procedury 33 oC.
Pokud jde o vícevrstvou strukturu, odpory vrstev struktury se sčítají.
δ - tloušťka vrstvy, m;
λ je vypočtený součinitel tepelné vodivosti materiálu konstrukční vrstvy s přihlédnutím k provozním podmínkám obvodových konstrukcí, W / (m2 oC).
No, seřadili jsme základní údaje potřebné pro výpočet.
Pro výpočet tepelných ztrát obvodovými plášti budovy tedy potřebujeme:
1. Odpory prostupu tepla konstrukcí (pokud je konstrukce vícevrstvá, pak Σ R vrstvy)
2. Rozdíl mezi teplotou v místnosti výpočtu a venku (teplota nejchladnějšího pětidenního období °C). ΔT
3. Plochy oplocení F (samostatně stěny, okna, dveře, strop, podlaha)
4. Užitečná je také orientace budovy vzhledem ke světovým stranám.
Vzorec pro výpočet tepelných ztrát plotem vypadá takto:
Qlimit=(ΔT / Rolim)* Folim * n *(1+∑b)
Qlim - tepelné ztráty obvodovými konstrukcemi, W
Rogr – odpor prostupu tepla, m2°C/W; (Pokud existuje několik vrstev, pak ∑ Rogr vrstvy)
Fogr – plocha obklopující konstrukce, m;
n je součinitel kontaktu mezi uzavírací konstrukcí a venkovním vzduchem.
| Zdění | Koeficient n |
| 1. Vnější stěny a obklady (včetně odvětrávaných venkovním vzduchem), podkrovní podlahy (se střechou z kusové materiály) a přes pasáže; stropy nad chladným (bez ohradních zdí) podzemí v severní stavebně-klimatické zóně | |
| 2. Stropy nad chladnými sklepy komunikující s venkovním vzduchem; podkroví (se střechou z rolovací materiály); stropy nad studenými (s obvodovými zdmi) podzemí a studené podlahy v severní stavebně-klimatické zóně | 0,9 |
| 3. Stropy nad nevytápěnými sklepy se světelnými otvory ve stěnách | 0,75 |
| 4. Stropy nad nevytápěnými sklepy bez světelných otvorů ve stěnách, umístěné nad úrovní terénu | 0,6 |
| 5. Stropy nad nevytápěnými technické podzemí umístěné pod úrovní terénu | 0,4 |
Tepelná ztráta každé obvodové konstrukce se počítá samostatně. Velikost tepelných ztrát obvodovými konstrukcemi celé místnosti bude součtem tepelných ztrát každou obvodovou konstrukcí místnosti
Výpočet tepelných ztrát podlahami
Neizolovaná podlaha na zemi
Tepelná ztráta podlahy ve srovnání s obdobnými ukazateli jiných obvodových plášťů budov (vnější stěny, okenní a dveřní otvory) je zpravidla a priori považována za nevýznamnou a je ve zjednodušené formě zohledněna ve výpočtech otopných soustav. Základem pro takové výpočty je zjednodušený systém účtování a korekčních koeficientů pro různé odpory prostupu tepla stavební materiál.
Vezmeme-li v úvahu, že teoretické zdůvodnění a metodika výpočtu tepelných ztrát přízemí byla vyvinuta již poměrně dávno (tedy s velkou návrhovou rezervou), můžeme s klidem hovořit o praktické použitelnosti těchto empirických přístupů v moderní podmínky. Tepelná vodivost a součinitele prostupu tepla různých stavebních materiálů, izolačních materiálů a Podlahové krytiny jsou dobře známé a pro výpočet tepelných ztrát podlahou nejsou vyžadovány žádné další fyzikální charakteristiky. Podle jejich vlastních tepelné charakteristiky podlahy se obvykle dělí na izolované a neizolované, konstrukčně - podlahy na zemi a kulatiny.
Výpočet tepelných ztrát neizolovanou podlahou na zemi je založen na obecný vzorec posouzení tepelných ztrát obvodovým pláštěm budovy:
Kde Q– hlavní a doplňkové tepelné ztráty, W;
A– celková plocha obestavby, m2;
tв , tн– teplota vnitřního a venkovního vzduchu, °C;
β - podíl dodatečných tepelných ztrát na celku;
n– korekční faktor, jehož hodnota je určena umístěním uzavírací konstrukce;
Ro– odpor prostupu tepla, m2 °C/W.
Všimněte si, že v případě homogenní jednovrstvé podlahové krytiny je odpor prostupu tepla Ro nepřímo úměrný součiniteli prostupu tepla neizolovaného podlahového materiálu na zemi.
Při výpočtu tepelných ztrát neizolovanou podlahou se používá zjednodušený přístup, ve kterém je hodnota (1+ β) n = 1. Tepelná ztráta podlahou se obvykle provádí zónováním teplosměnné plochy. To je způsobeno přirozenou heterogenitou teplotních polí půdy pod stropem.
Tepelné ztráty z neizolované podlahy se zjišťují samostatně pro každou dvoumetrovou zónu, číslované od vnější stěna budova. Obvykle se berou v úvahu celkem čtyři takové pásy o šířce 2 m, přičemž se teplota půdy v každé zóně považuje za konstantní. Čtvrtá zóna zahrnuje celou plochu neizolované podlahy v hranicích prvních tří pruhů. Předpokládá se odpor prostupu tepla: pro 1. zónu R1=2,1; pro 2. R2 = 4,3; respektive pro třetí a čtvrtý R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.
Obr. 1. Zónování povrchu podlahy na zemi a přilehlých zapuštěných stěnách při výpočtu tepelných ztrát
V případě zapuštěných místností s půdní základnou: plocha první zóny přiléhající k povrchu stěny se ve výpočtech bere v úvahu dvakrát. To je celkem pochopitelné, protože tepelná ztráta podlahy se sčítá s tepelnou ztrátou v přilehlých svislých obvodových konstrukcích budovy.
Výpočet tepelných ztrát podlahou se provádí pro každou zónu zvlášť a získané výsledky jsou shrnuty a použity pro tepelně technické zdůvodnění návrhu budovy. Výpočet teplotních pásem vnějších stěn vestavěných místností se provádí pomocí vzorců podobných výše uvedeným.
Při výpočtech tepelných ztrát izolovanou podlahou (a za takovou se považuje, pokud její provedení obsahuje vrstvy materiálu s tepelnou vodivostí menší než 1,2 W/(m °C)) se hodnota odporu prostupu tepla ne- izolovaná podlaha na zemi se v každém případě zvyšuje o tepelný odpor izolační vrstvy:
Rу.с = δу.с / λу.с,
Kde δу.с– tloušťka izolační vrstvy, m; λу.с– tepelná vodivost materiálu izolační vrstvy, W/(m °C).
Pro výpočet tepelných ztrát podlahou a stropem budou vyžadovány následující údaje:
- rozměry domu 6 x 6 metrů.
- Podlahy jsou hraněné desky, pero-drážka tl. 32 mm, opláštěné dřevotřískovou deskou tl. 0,01 m, zateplené izolací z minerální vlny tl. 0,05 m Pod domem je podzemní prostor pro uskladnění zeleniny a konzerv. V zimě je v podzemí průměrná teplota +8°C.
- Strop - stropy jsou z dřevěných panelů, stropy jsou ze strany podkroví zatepleny izolací z minerální vlny, tloušťka vrstvy 0,15 metru, s paroizolační vrstvou. Půdní prostor nezateplené.
Výpočet tepelných ztrát podlahou
R desky =B/K=0,032 m/0,15 W/mK =0,21 m²x°C/W, kde B je tloušťka materiálu, K je součinitel tepelné vodivosti.
R dřevotříska =B/K=0,01m/0,15W/mK=0,07m²x°C/W
R izolace =B/K=0,05 m/0,039 W/mK=1,28 m²x°C/W
Celková hodnota R podlahy =0,21+0,07+1,28=1,56 m²x°C/W
Vzhledem k tomu, že teplota v podzemí se v zimě neustále pohybuje kolem +8°C, je dT potřebná pro výpočet tepelných ztrát 22-8 = 14 stupňů. Nyní máme všechna data pro výpočet tepelných ztrát podlahou:
Q podlaha = SxdT/R=36 m²x14 stupňů/1,56 m²x°C/W=323,07 Wh (0,32 kWh)
Výpočet tepelných ztrát stropem
Plocha stropu je stejná jako podlaha S strop = 36 m2
Při výpočtu tepelného odporu stropu nebereme v úvahu Dřevěné desky, protože nemají mezi sebou těsné spojení a nepůsobí jako tepelný izolant. Proto je tepelný odpor stropu:
R strop = R izolace = tloušťka izolace 0,15 m/tepelná vodivost izolace 0,039 W/mK=3,84 m²x°C/W
Vypočítáme tepelné ztráty stropem:
Strop Q =SхdT/R=36 m²x52 stupňů/3,84 m²x°С/W=487,5 Wh (0,49 kWh)
Navzdory skutečnosti, že tepelné ztráty podlahou většiny jednopatrových průmyslových, administrativních a obytných budov zřídka přesahují 15 % celkové ztráty teplo, a když se zvyšuje počet podlaží, někdy nedosahují ani 5%, důležitosti správné rozhodnutíúkoly...
Stanovení tepelných ztrát ze vzduchu prvního patra nebo suterénu do země neztrácí svůj význam.
Tento článek popisuje dvě možnosti řešení problému uvedeného v názvu. Závěry jsou na konci článku.
Při výpočtu tepelných ztrát byste měli vždy rozlišovat mezi pojmy „budova“ a „místnost“.
Při provádění výpočtů pro celý objekt je cílem najít výkon zdroje a celého systému zásobování teplem.
Při výpočtu tepelných ztrát každého samostatný pokoj budovy je řešen problém stanovení výkonu a počtu tepelných zařízení (baterie, konvektory atd.) potřebných pro instalaci v každé konkrétní místnosti pro udržení dané vnitřní teploty vzduchu.
Vzduch v budově se ohřívá přijímáním tepelné energie ze Slunce, externí zdroje dodávky tepla přes otopnou soustavu a z různých interní zdroje– od lidí, zvířat, kancelářského vybavení, domácí přístroje, osvětlovací lampy, systémy zásobování teplou vodou.
Vnitřní vzduch se ochlazuje v důsledku ztrát tepelné energie pláštěm budovy, které jsou charakterizovány tepelnými odpory měřenými v m 2 °C/W:
R = Σ (δ i /λ i )
δ i– tloušťka vrstvy materiálu obvodové konstrukce v metrech;
λ i– součinitel tepelné vodivosti materiálu ve W/(m °C).
Chraňte dům před vnější prostředí strop (podlaha) horní patro, vnější stěny, okna, dveře, vrata a podlaha spodního patra (případně sklep).
Vnější prostředí je venkovní vzduch a půda.
Výpočet tepelných ztrát z budovy se provádí při výpočtové teplotě venkovního vzduchu za nejchladnější pětidenní období roku v oblasti, kde bylo zařízení postaveno (nebo bude vybudováno)!
Ale samozřejmě vám nikdo nezakazuje provádět výpočty pro jakoukoli jinou roční dobu.
Výpočet vVynikattepelné ztráty podlahou a stěnami přiléhajícími k zemi podle obecně uznávané zónové metody V.D. Machinský.
Teplota půdy pod budovou závisí především na tepelné vodivosti a tepelné kapacitě půdy samotné a na teplotě okolního vzduchu v dané oblasti po celý rok. Vzhledem k tomu, že se teplota venkovního vzduchu v různých klimatických pásmech výrazně liší, má i půda různé teploty PROTI různá období let v různých hloubkách v různých oblastech.
Pro zjednodušení řešení těžký úkol Pro stanovení tepelných ztrát podlahou a stěnami suterénu do země se již více než 80 let úspěšně používá technika rozdělení oblasti obvodových konstrukcí do 4 zón.
Každá ze čtyř zón má svůj vlastní pevný odpor prostupu tepla vm 2 °C/W:
R1 = 2,1 R2 = 4,3 R3 = 8,6 R4 = 14,2
Zóna 1 je pás na podlaze (pokud nedochází k prohloubení zeminy pod budovou) široký 2 metry, měřeno od vnitřního povrchu vnějších stěn po celém obvodu nebo (v případě podzemí nebo suterénu) pás stejné šířky, měřeno směrem dolů vnitřní povrchy vnější stěny od okraje země.
Zóny 2 a 3 jsou rovněž široké 2 metry a jsou umístěny za zónou 1 blíže ke středu budovy.
Zóna 4 zabírá celou zbývající centrální oblast.
Na níže uvedeném obrázku je zóna 1 umístěna zcela na stěnách suterénu, zóna 2 je částečně na stěnách a částečně na podlaze, zóny 3 a 4 jsou umístěny zcela na podlaze suterénu.
Pokud je budova úzká, pak zóny 4 a 3 (a někdy i 2) nemusí existovat.
Náměstí Rod Zóna 1 v rozích je při výpočtu zohledněna dvakrát!
Pokud je celá zóna 1 umístěna na svislé stěny, pak se plocha vypočítá fakticky bez jakýchkoliv dodatků.
Pokud je část zóny 1 na stěnách a část na podlaze, pak se dvakrát počítají pouze rohové části podlahy.
Pokud je celá zóna 1 umístěna na podlaze, pak by měla být vypočtená plocha ve výpočtu zvýšena o 2 × 2 x 4 = 16 m 2 (pro dům s obdélníkovým půdorysem, tedy se čtyřmi rohy).
Pokud konstrukce není pohřbena v zemi, znamená to, že H =0.
Níže je snímek obrazovky programu pro výpočet tepelných ztrát podlahou a zapuštěnými stěnami v Excelu pro obdélníkové budovy.
Oblasti zón F 1 , F 2 , F 3 , F 4 se počítají podle pravidel běžné geometrie. Úkol je těžkopádný a vyžaduje časté skicování. Program výrazně zjednodušuje řešení tohoto problému.
Celková tepelná ztráta do okolní půdy je určena vzorcem v kW:
Q Σ =((F 1 + F1u )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(tVR-tNR)/1000
Uživateli stačí pouze vyplnit prvních 5 řádků v excelové tabulce hodnotami a přečíst si výsledek níže.
K určení tepelných ztrát do země prostory zónové oblasti bude muset počítat ručně a poté dosaďte do výše uvedeného vzorce.
Následující snímek obrazovky ukazuje jako příklad výpočet tepelných ztrát podlahou a zapuštěnými stěnami v Excelu pro pravou dolní (jak je znázorněno na obrázku) suterénní místnost.
Velikost ztráty tepla do země každou místností se rovná celkové ztrátě tepla do země celé budovy!
Níže uvedený obrázek ukazuje zjednodušená schémata standardní provedení podlahy a stěny.
Podlaha a stěny se považují za neizolované, pokud koeficienty tepelné vodivosti materiálů ( λ i), ze kterých se skládají, je více než 1,2 W/(m °C).
Pokud jsou podlaha a/nebo stěny izolované, to znamená, že obsahují vrstvy s λ <1,2 W/(m °C), pak se odpor vypočítá pro každou zónu zvlášť pomocí vzorce:
Rizolacei = Rizolovanéi + Σ (δ j /λ j )
Tady δ j– tloušťka izolační vrstvy v metrech.
U podlah na trámech se odpor prostupu tepla počítá také pro každou zónu, ale pomocí jiného vzorce:
Rna trámechi =1,18*(Rizolovanéi + Σ (δ j /λ j ) )
Výpočet tepelných ztrát vSLEČNA Vynikatpřes podlahu a stěny přiléhající k zemi podle metody profesora A.G. Sotnikovová.
Velmi zajímavá technika pro budovy uložené v zemi je popsána v článku „Termofyzikální výpočet tepelných ztrát v podzemní části budov“. Článek vyšel v roce 2010 v čísle 8 časopisu ABOK v sekci „Diskuzní klub“.
Ti, kteří chtějí pochopit význam toho, co je napsáno níže, by si měli nejprve prostudovat výše uvedené.
A.G. Sotnikov, opírající se především o závěry a zkušenosti jiných předchůdců vědců, je jedním z mála, kdo se za téměř 100 let pokusil pohnout jehlou v tématu, které trápí mnoho topenářů. Jeho přístup z pohledu základní tepelné techniky na mě velmi imponuje. Ale obtížnost správného posouzení teploty půdy a jejího koeficientu tepelné vodivosti při absenci vhodného průzkumu poněkud posouvá metodologii A.G. Sotnikov do teoretické roviny, vzdalující se praktickým výpočtům. I když ve stejné době nadále spoléhat na zonální metodu V.D. Machinský, každý prostě slepě věří výsledkům a po pochopení obecného fyzikálního významu jejich výskytu si nemůže být definitivně jistý získanými číselnými hodnotami.
Jaký je význam metodologie profesora A.G.? Sotnikovová? Navrhuje, aby všechny tepelné ztráty podlahou zasypané budovy „šly“ hluboko do planety a všechny tepelné ztráty stěnami v kontaktu se zemí se nakonec přenesly na povrch a „rozpustily se“ v okolním vzduchu.
To se zdá částečně pravdivé (bez matematického zdůvodnění), pokud je dostatečná hloubka podlahy spodního patra, ale pokud je hloubka menší než 1,5...2,0 metru, vyvstávají pochybnosti o správnosti postulátů...
Přes všechny výtky vznesené v předchozích odstavcích to byl vývoj algoritmu profesora A.G. Sotniková vypadá velmi slibně.
Spočítejme v Excelu tepelné ztráty podlahou a stěnami do země pro stejnou budovu jako v předchozím příkladu.
Do bloku zdrojových dat zaznamenáváme rozměry suterénu objektu a vypočtené teploty vzduchu.
Dále musíte vyplnit vlastnosti půdy. Jako příklad si vezměme písčitou půdu a do počátečních údajů zadáme její koeficient tepelné vodivosti a teplotu v hloubce 2,5 metru v lednu. Teplotu a tepelnou vodivost půdy pro vaši oblast najdete na internetu.
Stěny a podlaha budou železobetonové ( A = 1,7 W/(m°C)) tloušťka 300mm ( δ =0,3 m) s tepelným odporem R = δ / A = 0,176 m 2 °C/W.
A nakonec k výchozím údajům přidáme hodnoty součinitelů prostupu tepla na vnitřních plochách podlahy a stěn a na vnějším povrchu zeminy ve styku s venkovním vzduchem.
Program provádí výpočty v Excelu pomocí níže uvedených vzorců.
Podlahová plocha:
F pl =B*A
Plocha stěny:
F st = 2*h *(B + A )
Podmíněná tloušťka vrstvy půdy za zdmi:
δ konv = F(h / H )
Tepelný odpor půdy pod podlahou:
R 17 =(1/(4*λ gr )*(π / Fpl ) 0,5
Tepelné ztráty podlahou:
Qpl = Fpl *(tPROTI — tGR )/(R 17 + Rpl +1/α in)
Tepelný odpor půdy za zdmi:
R 27 = δ konv /λ gr
Tepelné ztráty stěnami:
QSvatý = FSvatý *(tPROTI — tn )/(1/α n +R 27 + RSvatý +1/α in)
Celkové tepelné ztráty do země:
Q Σ = Qpl + QSvatý
Komentáře a závěry.
Tepelné ztráty budovy podlahou a stěnami do země, získané pomocí dvou různých metod, se výrazně liší. Podle algoritmu A.G. Význam Sotnikov Q Σ =16,146 kW, což je téměř 5krát více než hodnota podle obecně uznávaného „zonálního“ algoritmu - Q Σ =3,353 KW!
Faktem je, že snížený tepelný odpor půdy mezi pohřbenými stěnami a venkovním vzduchem R 27 =0,122 m 2 °C/W je zjevně málo a je nepravděpodobné, že by odpovídalo skutečnosti. To znamená, že podmíněná tloušťka půdy δ konv není definován zcela správně!
Navíc „holé“ železobetonové stěny, které jsem zvolil v příkladu, jsou pro naši dobu také zcela nereálnou možností.
Pozorný čtenář článku A.G. Sotnikova najde řadu chyb, pravděpodobně ne autorových, ale těch, které vznikly během psaní. Poté se ve vzorci (3) objeví faktor 2 λ , poté zmizí později. V příkladu při výpočtu R 17 za jednotkou není žádný znak divize. Ve stejném příkladu se při výpočtu tepelných ztrát stěnami podzemní části budovy z nějakého důvodu ve vzorci vydělí plocha 2, ale pak se při zápisu hodnot nedělí... Jaké jsou tyto nezateplené stěny a podlahy v příkladu s RSvatý = Rpl =2 m 2 °C/W? Jejich tloušťka by pak měla být minimálně 2,4 m! A pokud jsou stěny a podlaha izolované, pak se zdá nesprávné porovnávat tyto tepelné ztráty s možností výpočtu podle zón pro nezateplenou podlahu.
R 27 = δ konv /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/К(hřích((h / H )*(π/2)))
Pokud jde o otázku týkající se přítomnosti násobitele 2 λ gr již bylo řečeno výše.
Úplné eliptické integrály jsem rozdělil mezi sebou. Ve výsledku se ukázalo, že graf v článku ukazuje funkci at λ gr =1:
δ konv = (½) *NA(cos((h / H )*(π/2)))/К(hřích((h / H )*(π/2)))
Ale matematicky by to mělo být správně:
δ konv = 2 *NA(cos((h / H )*(π/2)))/К(hřích((h / H )*(π/2)))
nebo, pokud je násobitel 2 λ gr nepotřebný:
δ konv = 1 *NA(cos((h / H )*(π/2)))/К(hřích((h / H )*(π/2)))
To znamená, že graf pro určení δ konv dává chybné hodnoty, které jsou 2x až 4x podhodnoceny...
Ukazuje se, že každému nezbývá nic jiného, než pokračovat v „počítání“ nebo „určování“ tepelných ztrát podlahou a stěnami do země po zónách? Za 80 let nebyla vynalezena žádná jiná hodná metoda. Nebo na to přišli, ale nedotáhli to do konce?!
Vyzývám čtenáře blogu, aby otestovali obě možnosti výpočtu v reálných projektech a výsledky prezentovali v komentářích pro srovnání a analýzu.
Vše, co je řečeno v poslední části tohoto článku, je pouze názorem autora a netvrdí, že je to konečná pravda. Budu rád, když si v komentářích vyslechnu názory odborníků na toto téma. Rád bych plně porozuměl A.G. algoritmu. Sotnikov, protože má ve skutečnosti přísnější termofyzikální opodstatnění než obecně přijímaná metoda.
prosím uctivý autorské dílo stáhnout soubor s výpočtovými programy po přihlášení k odběru oznámení článku!
P.S. (25. 2. 2016)
Téměř rok po napsání článku se nám podařilo utřídit otázky vznesené výše.
Jednak program pro výpočet tepelných ztrát v Excelu metodou A.G. Sotniková věří, že je vše správně - přesně podle vzorců A.I. Pekhoviči!
Za druhé, vzorec (3) z článku A.G., který vnesl do mého uvažování zmatek. Sotnikova by neměla vypadat takto:
R 27 = δ konv /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/К(hřích((h / H )*(π/2)))
V článku A.G. Sotnikova není správný záznam! Ale pak byl sestaven graf a příklad byl vypočten pomocí správných vzorců!!!
Tak by to mělo být podle A.I. Pekhovich (strana 110, dodatečný úkol k odstavci 27):
R 27 = δ konv /λ gr=1/(2*λ gr )*K(cos((h / H )*(π/2)))/К(hřích((h / H )*(π/2)))
δ konv =R27 *λ gr =(½)*K(cos((h / H )*(π/2)))/К(hřích((h / H )*(π/2)))
Podle SNiP 41-01-2003 jsou podlahy podlaží budovy, umístěné na zemi a trámech, vymezeny do čtyř pásů zón o šířce 2 m rovnoběžně s vnějšími stěnami (obr. 2.1). Při výpočtu tepelných ztrát podlahami umístěnými na zemi nebo trámy se plocha podlah v blízkosti rohu vnějších stěn ( v zóně I ) se do výpočtu zadává dvakrát (čtverec 2x2 m).
Odpor přenosu tepla by měl být stanoven:
a) pro neizolované podlahy na zemi a stěny umístěné pod úrovní terénu, s tepelnou vodivostí l³ 1,2 W/(m×°C) v zónách širokých 2 m, rovnoběžně s vnějšími stěnami, přičemž R n.p. . , (m 2 × °C)/W, rovná se:
2.1 – pro zónu I;
4.3 – pro zónu II;
8.6 – pro zónu III;
14.2 – pro zónu IV (pro zbývající podlahovou plochu);
b) pro izolované podlahy na zemi a stěny umístěné pod úrovní terénu, s tepelnou vodivostí l.s.< 1,2 Вт/(м×°С) утепляющего слоя толщиной d у.с. , м, принимая R nahoru. , (m 2 ×°С)/W, podle vzorce
c) tepelný odpor prostupu tepla jednotlivých podlahových zón na nosnících R l, (m 2 × °C)/W, určené podle vzorců:
I zóna - 
;
zóna II - 
;
zóna III – 
;
IV zóna - 
,
kde , , , jsou hodnoty tepelného odporu proti prostupu tepla jednotlivých zón neizolovaných podlah, (m 2 × ° C)/W, respektive číselně rovné 2,1; 4,3; 8,6; 14,2; – součet hodnot tepelného odporu proti prostupu tepla izolační vrstvy podlah na trámech, (m 2 × ° C)/W.
Hodnota se vypočítá pomocí výrazu:
, (2.4)
zde je tepelný odpor uzavřených vzduchových vrstev
(tabulka 2.1); δ d – tloušťka vrstvy desek, m; λ d – tepelná vodivost dřevěného materiálu, W/(m °C).
Tepelné ztráty podlahou umístěnou na zemi, W:
, (2.5)
kde , , , jsou plochy zón I, II, III, IV, v tomto pořadí, m 2 .
Tepelné ztráty podlahou umístěnou na nosnících, W:
, (2.6)
Příklad 2.2.
Počáteční údaje:
- první patro;
– vnější stěny – dvě;
– konstrukce podlahy: betonové podlahy pokryté linoleem;
– odhadovaná vnitřní teplota vzduchu °C;
Postup výpočtu.
Rýže. 2.2. Fragment půdorysu a umístění podlahových ploch v obývacím pokoji č. 1
(pro příklady 2.2 a 2.3)
2. V obývacím pokoji č. 1 je umístěna pouze první a část druhé zóny.
I zóna: 2,0´5,0 m a 2,0´3,0 m;
II zóna: 1,0´3,0 m.
3. Plochy každé zóny jsou stejné:
4. Určete odpor prostupu tepla každé zóny pomocí vzorce (2.2):
(m 2 × °C)/W,
(m2 x °C)/W.
5. Pomocí vzorce (2.5) určíme tepelné ztráty podlahou umístěnou na zemi:
Příklad 2.3.
Počáteční údaje:
– konstrukce podlahy: dřevěné podlahy na trámech;
– vnější stěny – dvě (obr. 2.2);
- první patro;
– stavební oblast – Lipetsk;
– odhadovaná vnitřní teplota vzduchu °C; °C.
Postup výpočtu.
1. Nakreslíme plán prvního patra v měřítku s uvedením hlavních rozměrů a rozdělíme podlahu na čtyři zóny-pásy o šířce 2 m rovnoběžně s vnějšími stěnami.
2. V obývacím pokoji č. 1 je umístěna pouze první a část druhé zóny.
Určujeme rozměry každého pásku zóny:
Tepelné ztráty podlahou umístěnou na zemi se počítají podle zóny dle. K tomu je povrch podlahy rozdělen na pásy o šířce 2 m, rovnoběžné s vnějšími stěnami. Pás nejblíže k vnější stěně je označen jako první zóna, další dva pásy jsou druhá a třetí zóna a zbytek povrchu podlahy je čtvrtá zóna.
Při výpočtu tepelných ztrát v suterénech se rozdělení na pásové zóny v tomto případě provádí od úrovně terénu podél povrchu podzemní části stěn a dále podél podlahy. Podmíněné odpory prostupu tepla pro zóny jsou v tomto případě akceptovány a vypočítány stejným způsobem jako u izolované podlahy za přítomnosti izolačních vrstev, což jsou v tomto případě vrstvy konstrukce stěny.
Součinitel prostupu tepla K, W/(m 2 ∙°C) pro každou zónu izolované podlahy na zemi je určen vzorcem:
kde je odpor prostupu tepla izolované podlahy na zemi, m 2 ∙°C/W, vypočtený podle vzorce:
= + Σ , (2,2)
kde je odpor prostupu tepla neizolované podlahy i-té zóny;
δ j – tloušťka j-té vrstvy izolační konstrukce;
λ j je součinitel tepelné vodivosti materiálu, ze kterého se vrstva skládá.
Pro všechny plochy neizolovaných podlah existují údaje o odporu prostupu tepla, které jsou akceptovány podle:
2,15 m 2 ∙°С/W – pro první zónu;
4,3 m 2 ∙°С/W – pro druhou zónu;
8,6 m 2 ∙°С/W – pro třetí zónu;
14,2 m 2 ∙°С/W – pro čtvrtou zónu.
V tomto projektu mají podlahy na zemi 4 vrstvy. Konstrukce podlahy je na obrázku 1.2, konstrukce stěny je na obrázku 1.1.
Příklad tepelnětechnického výpočtu podlah umístěných na zemi pro ventilační komoru místnosti 002:
1. Rozdělení do zón ve ventilační komoře je konvenčně znázorněno na obrázku 2.3.
Obrázek 2.3. Rozdělení ventilační komory do zón
Obrázek ukazuje, že druhá zóna zahrnuje část stěny a část podlahy. Proto se koeficient odporu prostupu tepla této zóny počítá dvakrát.
2. Stanovme odpor prostupu tepla izolované podlahy na zemi, , 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 m2 ∙°C/W.
