Berita bintang
Pengiraan lantai mengikut zon. Pengiraan kejuruteraan haba lantai yang terletak di atas tanah. Pengiraan dalam Excel kehilangan haba melalui lantai dan dinding bersebelahan dengan tanah mengikut kaedah zon yang diterima umum V.D. Machinsky
Metodologi untuk mengira kehilangan haba dalam premis dan prosedur untuk pelaksanaannya (lihat SP 50.13330.2012 Perlindungan haba bangunan, perenggan 5).
Rumah kehilangan haba melalui struktur tertutup (dinding, siling, tingkap, bumbung, asas), pengudaraan dan pembetungan. Kehilangan haba utama berlaku melalui struktur penutup - 60-90% daripada semua kehilangan haba.
Walau apa pun, kehilangan haba mesti diambil kira untuk semua struktur penutup yang terdapat di dalam bilik yang dipanaskan.
Dalam kes ini, tidak perlu mengambil kira kehilangan haba yang berlaku melalui struktur dalaman, jika perbezaan antara suhu mereka dan suhu di bilik bersebelahan tidak melebihi 3 darjah Celsius.
Kehilangan haba melalui sampul bangunan
Kehilangan haba premis bergantung terutamanya kepada:
1 Perbezaan suhu di dalam rumah dan di luar (semakin besar perbezaan, semakin tinggi kerugian),
2 Sifat penebat haba dinding, tingkap, pintu, salutan, lantai (yang dipanggil struktur penutup bilik).
Struktur penutup biasanya tidak homogen dalam struktur. Dan mereka biasanya terdiri daripada beberapa lapisan. Contoh: dinding tempurung = plaster + tempurung + hiasan luaran. Reka bentuk ini juga mungkin termasuk tertutup jurang udara(contoh: rongga di dalam bata atau blok). Bahan di atas mempunyai ciri terma yang berbeza antara satu sama lain. Ciri utama bagi lapisan struktur ialah rintangan pemindahan habanya R.
Di mana q ialah jumlah haba yang hilang meter persegi permukaan tertutup (biasanya diukur dalam W/sq.m.)
ΔT ialah perbezaan antara suhu di dalam bilik yang dikira dan suhu udara luar (suhu lima hari paling sejuk °C untuk kawasan iklim di mana bangunan yang dikira terletak).
Pada asasnya, suhu dalaman di dalam bilik diambil. Tempat tinggal 22 oC. Bukan kediaman 18 oC. Zon prosedur air 33 oC.
Apabila ia datang kepada struktur berbilang lapisan, rintangan lapisan struktur bertambah.
δ - ketebalan lapisan, m;
λ ialah pekali kekonduksian terma yang dikira bagi bahan lapisan pembinaan, dengan mengambil kira keadaan operasi struktur penutup, W / (m2 oC).
Nah, kami telah menyusun data asas yang diperlukan untuk pengiraan.
Jadi, untuk mengira kehilangan haba melalui sampul bangunan, kita perlukan:
1. Rintangan pemindahan haba struktur (jika struktur berbilang lapisan maka lapisan Σ R)
2. Perbezaan antara suhu di dalam bilik pengiraan dan di luar (suhu tempoh lima hari paling sejuk °C). ΔT
3. Kawasan pagar F (dinding, tingkap, pintu, siling, lantai secara berasingan)
4. Orientasi bangunan berhubung dengan arah kardinal juga berguna.
Formula untuk mengira kehilangan haba oleh pagar kelihatan seperti ini:
Qlimit=(ΔT / Rolim)* Folim * n *(1+∑b)
Qlim - kehilangan haba melalui struktur tertutup, W
Rogr – rintangan pemindahan haba, m2°C/W; (Jika terdapat beberapa lapisan maka ∑ lapisan Rogr)
Fogr – kawasan struktur tertutup, m;
n ialah pekali sentuhan antara struktur penutup dan udara luar.
| bertembok | Pekali n |
| 1. Dinding luar dan penutup (termasuk yang berventilasi oleh udara luar), lantai loteng (dengan bumbung diperbuat daripada bahan kepingan) dan di atas jalan masuk; siling di atas sejuk (tanpa dinding tertutup) di bawah tanah di zon iklim pembinaan Utara | |
| 2. Siling di atas ruang bawah tanah sejuk yang berkomunikasi dengan udara luar; lantai loteng (dengan bumbung yang diperbuat daripada bahan gulung); siling di atas sejuk (dengan dinding tertutup) di bawah tanah dan lantai sejuk di zon iklim pembinaan Utara | 0,9 |
| 3. Siling di atas ruang bawah tanah yang tidak dipanaskan dengan bukaan cahaya di dinding | 0,75 |
| 4. Siling di atas ruang bawah tanah yang tidak dipanaskan tanpa bukaan cahaya di dinding, terletak di atas paras tanah | 0,6 |
| 5. Siling di atas bawah tanah teknikal yang tidak dipanaskan terletak di bawah paras tanah | 0,4 |
Kehilangan haba setiap struktur penutup dikira secara berasingan. Jumlah kehilangan haba melalui struktur tertutup seluruh bilik akan menjadi jumlah kehilangan haba melalui setiap struktur tertutup bilik
Pengiraan kehilangan haba melalui lantai
Lantai tidak bertebat di atas tanah
Biasanya, kehilangan haba lantai berbanding dengan penunjuk serupa sampul bangunan lain (dinding luar, bukaan tingkap dan pintu) adalah priori yang diandaikan tidak penting dan diambil kira dalam pengiraan sistem pemanasan dalam bentuk yang dipermudahkan. Asas untuk pengiraan sedemikian adalah sistem perakaunan dan pekali pembetulan yang dipermudahkan untuk rintangan pemindahan haba pelbagai bahan binaan.
Mempertimbangkan itu asas teori dan metodologi untuk mengira kehilangan haba dari tingkat bawah telah dibangunkan agak lama dahulu (iaitu, dengan margin reka bentuk yang besar), kita boleh bercakap dengan selamat tentang kebolehgunaan praktikal pendekatan empirikal ini dalam keadaan moden. Kekonduksian terma dan pekali pemindahan haba pelbagai bahan binaan, bahan penebat dan penutup lantai terkenal, dan tiada ciri fizikal lain diperlukan untuk mengira kehilangan haba melalui lantai. Mengikut ciri terma mereka, lantai biasanya dibahagikan kepada terlindung dan tidak bertebat, dan secara struktur - lantai di atas tanah dan pada gelegar.
Pengiraan kehilangan haba melalui lantai tidak bertebat di atas tanah adalah berdasarkan formula am penilaian kehilangan haba melalui sampul bangunan:
di mana Q– kehilangan haba utama dan tambahan, W;
A- jumlah kawasan struktur tertutup, m2;
tв , tn– suhu udara dalaman dan luaran, °C;
β - bahagian kehilangan haba tambahan dalam jumlah keseluruhan;
n– faktor pembetulan, nilainya ditentukan oleh lokasi struktur penutup;
Ro– rintangan pemindahan haba, m2 °C/W.
Ambil perhatian bahawa dalam kes penutup lantai satu lapisan homogen, rintangan pemindahan haba Ro adalah berkadar songsang dengan pekali pemindahan haba bahan lantai tidak bertebat di atas tanah.
Apabila mengira kehilangan haba melalui lantai tidak bertebat, pendekatan yang dipermudahkan digunakan, di mana nilai (1+ β) n = 1. Kehilangan haba melalui lantai biasanya dilakukan dengan mengezonkan kawasan pemindahan haba. Ini disebabkan oleh kepelbagaian semula jadi medan suhu tanah di bawah siling.
Kehilangan haba dari lantai tidak bertebat ditentukan secara berasingan untuk setiap zon dua meter, bernombor bermula dari dinding luar bangunan. Sebanyak empat jalur selebar 2 m biasanya diambil kira, dengan mengambil kira suhu tanah di setiap zon adalah malar. Zon keempat merangkumi seluruh permukaan lantai tidak bertebat dalam sempadan tiga jalur pertama. Rintangan pemindahan haba diandaikan: untuk zon pertama R1=2.1; untuk R2 ke-2=4.3; masing-masing untuk ketiga dan keempat R3=8.6, R4=14.2 m2*оС/W.
Rajah 1. Mengezonkan permukaan lantai di atas tanah dan dinding ceruk bersebelahan apabila mengira kehilangan haba
Dalam kes bilik ceruk dengan asas tanah lantai: kawasan zon pertama bersebelahan dengan permukaan dinding diambil kira dua kali dalam pengiraan. Ini agak difahami, kerana kehilangan haba lantai disimpulkan dengan kehilangan haba dalam struktur penutup menegak bersebelahan bangunan.
Pengiraan kehilangan haba melalui lantai dijalankan untuk setiap zon secara berasingan, dan keputusan yang diperolehi diringkaskan dan digunakan untuk justifikasi kejuruteraan terma reka bentuk bangunan. Pengiraan untuk zon suhu dinding luar bilik ceruk dilakukan mengikut formula yang serupa dengan yang diberikan di atas.
Dalam pengiraan kehilangan haba melalui lantai berpenebat (dan ia dianggap sedemikian jika reka bentuknya mengandungi lapisan bahan dengan kekonduksian terma kurang daripada 1.2 W/(m °C)), nilai rintangan pemindahan haba bukan- lantai terlindung di atas tanah meningkat dalam setiap kes oleh rintangan pemindahan haba lapisan penebat:
Rу.с = δу.с / λу.с,
di mana δу.с– ketebalan lapisan penebat, m; λу.с– kekonduksian terma bahan lapisan penebat, W/(m °C).
Biasanya, kehilangan haba lantai berbanding dengan penunjuk serupa sampul bangunan lain (dinding luar, bukaan tingkap dan pintu) adalah priori yang diandaikan tidak penting dan diambil kira dalam pengiraan sistem pemanasan dalam bentuk yang dipermudahkan. Asas untuk pengiraan sedemikian adalah sistem perakaunan dan pekali pembetulan yang dipermudahkan untuk rintangan pemindahan haba pelbagai bahan binaan.
Jika kita mengambil kira bahawa justifikasi teori dan metodologi untuk mengira kehilangan haba lantai bawah telah dibangunkan agak lama dahulu (iaitu, dengan margin reka bentuk yang besar), kita boleh bercakap dengan selamat tentang kebolehgunaan praktikal pendekatan empirikal ini dalam keadaan moden. Kekonduksian terma dan pekali pemindahan haba pelbagai bahan binaan, penebat dan penutup lantai terkenal, dan ciri fizikal lain tidak diperlukan untuk mengira kehilangan haba melalui lantai. Mengikut ciri terma mereka, lantai biasanya dibahagikan kepada terlindung dan tidak bertebat, dan secara struktur - lantai di atas tanah dan pada gelegar.
Pengiraan kehilangan haba melalui lantai tidak bertebat di atas tanah adalah berdasarkan formula umum untuk menilai kehilangan haba melalui sampul bangunan:
di mana Q– kehilangan haba utama dan tambahan, W;
A- jumlah kawasan struktur tertutup, m2;
tв , tn– suhu udara dalaman dan luaran, °C;
β - bahagian kehilangan haba tambahan dalam jumlah keseluruhan;
n– faktor pembetulan, nilainya ditentukan oleh lokasi struktur penutup;
Ro– rintangan pemindahan haba, m2 °C/W.
Ambil perhatian bahawa dalam kes penutup lantai satu lapisan homogen, rintangan pemindahan haba Ro adalah berkadar songsang dengan pekali pemindahan haba bahan lantai tidak bertebat di atas tanah.
Apabila mengira kehilangan haba melalui lantai tidak bertebat, pendekatan yang dipermudahkan digunakan, di mana nilai (1+ β) n = 1. Kehilangan haba melalui lantai biasanya dilakukan dengan mengezonkan kawasan pemindahan haba. Ini disebabkan oleh kepelbagaian semula jadi medan suhu tanah di bawah siling.
Kehilangan haba dari lantai tidak bertebat ditentukan secara berasingan untuk setiap zon dua meter, penomboran yang bermula dari dinding luar bangunan. Sebanyak empat jalur selebar 2 m biasanya diambil kira, dengan mengambil kira suhu tanah di setiap zon adalah malar. Zon keempat merangkumi seluruh permukaan lantai tidak bertebat dalam sempadan tiga jalur pertama. Rintangan pemindahan haba diandaikan: untuk zon pertama R1=2.1; untuk R2 ke-2=4.3; masing-masing untuk ketiga dan keempat R3=8.6, R4=14.2 m2*оС/W.
Rajah 1. Mengezonkan permukaan lantai di atas tanah dan dinding ceruk bersebelahan apabila mengira kehilangan haba
Dalam kes bilik ceruk dengan lantai dasar tanah: kawasan zon pertama bersebelahan dengan permukaan dinding diambil kira dua kali dalam pengiraan. Ini agak difahami, kerana kehilangan haba lantai disimpulkan dengan kehilangan haba dalam struktur penutup menegak bersebelahan bangunan.
Pengiraan kehilangan haba melalui lantai dijalankan untuk setiap zon secara berasingan, dan keputusan yang diperolehi diringkaskan dan digunakan untuk justifikasi kejuruteraan terma reka bentuk bangunan. Pengiraan untuk zon suhu dinding luar bilik ceruk dilakukan menggunakan formula yang serupa dengan yang diberikan di atas.
Dalam pengiraan kehilangan haba melalui lantai berpenebat (dan ia dianggap sedemikian jika reka bentuknya mengandungi lapisan bahan dengan kekonduksian terma kurang daripada 1.2 W/(m °C)), nilai rintangan pemindahan haba bukan- lantai terlindung di atas tanah meningkat dalam setiap kes oleh rintangan pemindahan haba lapisan penebat:
Rу.с = δу.с / λу.с,
di mana δу.с– ketebalan lapisan penebat, m; λу.с– kekonduksian terma bahan lapisan penebat, W/(m °C).
Walaupun kehilangan haba melalui lantai kebanyakan bangunan perindustrian, pentadbiran dan kediaman satu tingkat jarang melebihi 15% daripada jumlah kehilangan haba, dan dengan peningkatan bilangan tingkat kadang-kadang tidak mencapai 5%, kepentingan keputusan yang betul tugasan...
Menentukan kehilangan haba dari udara tingkat pertama atau ruang bawah tanah ke dalam tanah tidak kehilangan kaitannya.
Artikel ini membincangkan dua pilihan untuk menyelesaikan masalah yang dikemukakan dalam tajuk. Kesimpulan ada di akhir artikel.
Apabila mengira kehilangan haba, anda harus sentiasa membezakan antara konsep "bangunan" dan "bilik".
Apabila melakukan pengiraan untuk keseluruhan bangunan, matlamatnya adalah untuk mencari kuasa sumber dan keseluruhan sistem bekalan haba.
Apabila mengira kehilangan haba setiap bilik individu bangunan, masalah menentukan kuasa dan bilangan peranti haba (bateri, convectors, dll.) Yang diperlukan untuk pemasangan di setiap bilik tertentu untuk mengekalkan suhu udara dalaman yang diberikan diselesaikan .
Udara di dalam bangunan dipanaskan dengan menerima tenaga haba daripada Matahari, sumber luaran bekalan haba melalui sistem pemanasan dan daripada pelbagai sumber dalaman - daripada manusia, haiwan, peralatan pejabat, perkakas rumah, lampu lampu, sistem bekalan air panas.
Udara dalaman menyejuk kerana kehilangan tenaga haba melalui sampul bangunan, yang dicirikan oleh rintangan haba yang diukur dalam m 2 °C/W:
R = Σ (δ i /λ i )
δ i– ketebalan lapisan bahan struktur penutup dalam meter;
λ i– pekali kekonduksian terma bahan dalam W/(m °C).
Lindungi rumah daripada persekitaran luaran siling (lantai) tingkat atas, dinding luar, tingkap, pintu, pintu pagar dan lantai tingkat bawah (mungkin ruang bawah tanah).
Persekitaran luaran ialah udara luar dan tanah.
Pengiraan kehilangan haba dari bangunan dijalankan pada suhu udara luar yang dikira untuk tempoh lima hari paling sejuk dalam setahun di kawasan di mana kemudahan itu dibina (atau akan dibina)!
Tetapi, sudah tentu, tiada siapa yang melarang anda membuat pengiraan untuk mana-mana masa lain dalam setahun.
Pengiraan dalamExcelkehilangan haba melalui lantai dan dinding bersebelahan dengan tanah mengikut kaedah zon yang diterima umum V.D. Machinsky.
Suhu tanah di bawah bangunan bergantung terutamanya pada kekonduksian terma dan kapasiti haba tanah itu sendiri dan pada suhu udara ambien di kawasan itu sepanjang tahun. Oleh kerana suhu udara luar berbeza dengan ketara dalam berbeza zon iklim, maka tanah mempunyai suhu yang berbeza V tempoh yang berbeza tahun pada kedalaman yang berbeza di kawasan yang berbeza.
Untuk memudahkan penyelesaian tugas yang susah Untuk menentukan kehilangan haba melalui lantai dan dinding ruang bawah tanah ke dalam tanah, teknik membahagikan kawasan struktur tertutup kepada 4 zon telah berjaya digunakan selama lebih daripada 80 tahun.
Setiap satu daripada empat zon mempunyai rintangan pemindahan haba tetapnya sendiri dalam m 2 °C/W:
R 1 =2.1 R 2 =4.3 R 3 =8.6 R 4 =14.2
Zon 1 ialah jalur di atas lantai (jika tiada tanah tertimbus di bawah bangunan) selebar 2 meter, diukur dari permukaan dalaman dinding luar di sepanjang perimeter keseluruhan atau (dalam kes bawah tanah atau ruang bawah tanah) jalur lebar yang sama, diukur ke bawah permukaan dalaman dinding luar dari tepi tanah.
Zon 2 dan 3 juga selebar 2 meter dan terletak di belakang zon 1 lebih dekat dengan pusat bangunan.
Zon 4 menduduki keseluruhan kawasan tengah yang tinggal.
Dalam rajah yang dibentangkan di bawah, zon 1 terletak sepenuhnya di dinding ruang bawah tanah, zon 2 sebahagiannya di dinding dan sebahagiannya di lantai, zon 3 dan 4 terletak sepenuhnya di tingkat bawah tanah.
Jika bangunan itu sempit, maka zon 4 dan 3 (dan kadangkala 2) mungkin tidak wujud.
Segi empat jantina Zon 1 di sudut diambil kira dua kali dalam pengiraan!
Jika keseluruhan zon 1 terletak di dinding menegak, maka luasnya dikira sebenarnya tanpa sebarang penambahan.
Jika sebahagian daripada zon 1 berada di dinding dan sebahagian di atas lantai, maka hanya bahagian sudut lantai dikira dua kali.
Jika keseluruhan zon 1 terletak di atas lantai, maka kawasan yang dikira perlu ditingkatkan dalam pengiraan sebanyak 2 × 2 x 4 = 16 m 2 (untuk rumah dengan pelan segi empat tepat, iaitu dengan empat sudut).
Jika struktur itu tidak ditanam di dalam tanah, ini bermakna H =0.
Di bawah ialah tangkapan skrin program untuk mengira kehilangan haba melalui lantai dan dinding ceruk dalam Excel untuk bangunan segi empat tepat.
Kawasan zon F 1 , F 2 , F 3 , F 4 dikira mengikut peraturan geometri biasa. Tugasnya menyusahkan dan memerlukan lakaran yang kerap. Program ini sangat memudahkan menyelesaikan masalah ini.
Jumlah kehilangan haba ke tanah di sekeliling ditentukan oleh formula dalam kW:
Q Σ =((F 1 + F1у )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(t VR -t NR )/1000
Pengguna hanya perlu mengisi 5 baris pertama dalam jadual Excel dengan nilai dan membaca hasilnya di bawah.
Untuk menentukan kehilangan haba ke dalam tanah premis kawasan zon perlu mengira secara manual dan kemudian gantikan ke dalam formula di atas.
Tangkapan skrin berikut menunjukkan, sebagai contoh, pengiraan dalam Excel kehilangan haba melalui lantai dan dinding ceruk untuk bahagian bawah sebelah kanan (seperti yang ditunjukkan dalam gambar) bilik bawah tanah.
Jumlah kehilangan haba ke dalam tanah oleh setiap bilik adalah sama dengan jumlah kehilangan haba ke dalam tanah keseluruhan bangunan!
Rajah di bawah menunjukkan rajah yang dipermudahkan reka bentuk standard lantai dan dinding.
Lantai dan dinding dianggap tidak terlindung jika pekali kekonduksian haba bahan ( λ i) yang terdiri daripada lebih daripada 1.2 W/(m °C).
Jika lantai dan/atau dinding terlindung, iaitu, ia mengandungi lapisan dengan λ <1,2 W/(m °C), maka rintangan dikira untuk setiap zon secara berasingan menggunakan formula:
Rpenebati = Rterlindungi + Σ (δ j /λ j )
Di sini δ j– ketebalan lapisan penebat dalam meter.
Untuk lantai pada gelegar, rintangan pemindahan haba juga dikira untuk setiap zon, tetapi menggunakan formula yang berbeza:
Rpada gelegari =1,18*(Rterlindungi + Σ (δ j /λ j ) )
Pengiraan kehilangan haba dalamCIK Excelmelalui lantai dan dinding bersebelahan dengan tanah mengikut kaedah Profesor A.G. Sotnikova.
Teknik yang sangat menarik untuk bangunan yang tertimbus di dalam tanah diterangkan dalam artikel "Pengiraan termofizik kehilangan haba di bahagian bawah tanah bangunan." Artikel itu diterbitkan pada tahun 2010 dalam isu No. 8 majalah ABOK dalam bahagian "Discussion Club".
Mereka yang ingin memahami maksud apa yang tertulis di bawah hendaklah mengkaji dahulu perkara di atas.
A.G. Sotnikov, bergantung terutamanya pada kesimpulan dan pengalaman saintis terdahulu yang lain, adalah salah satu daripada segelintir yang, dalam hampir 100 tahun, cuba menggerakkan jarum pada topik yang membimbangkan ramai jurutera pemanasan. Saya sangat kagum dengan pendekatan beliau dari sudut kejuruteraan terma asas. Tetapi kesukaran untuk menilai suhu tanah dan pekali kekonduksian terma dengan betul jika tiada kerja ukur yang sesuai sedikit sebanyak mengubah metodologi A.G. Sotnikov ke dalam satah teori, beralih daripada pengiraan praktikal. Walaupun pada masa yang sama, terus bergantung pada kaedah zon V.D. Machinsky, semua orang hanya mempercayai keputusan secara membuta tuli dan, memahami makna fizikal umum kejadian mereka, tidak boleh pasti yakin dengan nilai berangka yang diperolehi.
Apakah maksud metodologi Profesor A.G.? Sotnikova? Dia mencadangkan bahawa semua kehilangan haba melalui lantai bangunan yang tertimbus "pergi" jauh ke dalam planet, dan semua kehilangan haba melalui dinding yang bersentuhan dengan tanah akhirnya dipindahkan ke permukaan dan "larut" di udara ambien.
Ini nampaknya sebahagiannya benar (tanpa justifikasi matematik) jika lantai tingkat bawah cukup dalam, tetapi jika kedalaman kurang daripada 1.5...2.0 meter, keraguan timbul tentang ketepatan postulat...
Walaupun semua kritikan yang dibuat dalam perenggan sebelumnya, ia adalah pembangunan algoritma Profesor A.G. Sotnikova nampaknya sangat menjanjikan.
Mari kita mengira dalam Excel kehilangan haba melalui lantai dan dinding ke dalam tanah untuk bangunan yang sama seperti dalam contoh sebelumnya.
Kami merekodkan dimensi ruang bawah tanah bangunan dan suhu udara yang dikira dalam blok data sumber.
Seterusnya, anda perlu mengisi ciri-ciri tanah. Sebagai contoh, mari kita ambil tanah berpasir dan masukkan pekali kekonduksian terma dan suhu pada kedalaman 2.5 meter pada bulan Januari ke dalam data awal. Suhu dan kekonduksian terma tanah untuk kawasan anda boleh didapati di Internet.
Dinding dan lantai akan diperbuat daripada konkrit bertetulang ( λ =1.7 W/(m°C)) ketebalan 300mm ( δ =0,3 m) dengan rintangan haba R = δ / λ =0.176 m 2 °C/W.
Dan akhirnya, kami menambah kepada data awal nilai pekali pemindahan haba pada permukaan dalaman lantai dan dinding dan pada permukaan luar tanah yang bersentuhan dengan udara luar.
Program ini melakukan pengiraan dalam Excel menggunakan formula di bawah.
Luas lantai:
F pl =B*A
Kawasan dinding:
F st =2*h *(B + A )
Ketebalan bersyarat lapisan tanah di belakang dinding:
δ penukaran = f(h / H )
Rintangan haba tanah di bawah lantai:
R 17 =(1/(4*λ gr )*(π / Fpl ) 0,5
Kehilangan haba melalui lantai:
Qpl = Fpl *(tV — tgr )/(R 17 + Rpl +1/α dalam )
Rintangan haba tanah di belakang dinding:
R 27 = δ penukaran /λ gr
Kehilangan haba melalui dinding:
Qst = Fst *(tV — tn )/(1/α n +R 27 + Rst +1/α dalam )
Jumlah kehilangan haba ke dalam tanah:
Q Σ = Qpl + Qst
Komen dan kesimpulan.
Kehilangan haba bangunan melalui lantai dan dinding ke dalam tanah, yang diperoleh menggunakan dua kaedah berbeza, berbeza dengan ketara. Menurut algoritma A.G. Maksud Sotnikov Q Σ =16,146 kW, yang hampir 5 kali lebih tinggi daripada nilai mengikut algoritma "zon" yang diterima umum - Q Σ =3,353 KW!
Hakikatnya ialah pengurangan rintangan haba tanah antara dinding yang tertimbus dan udara luar R 27 =0,122 m 2 °C/W jelas kecil dan tidak mungkin sepadan dengan realiti. Ini bermakna bahawa ketebalan bersyarat tanah δ penukaran tidak ditakrifkan dengan betul!
Di samping itu, dinding konkrit bertetulang "telanjang" yang saya pilih dalam contoh juga merupakan pilihan yang sama sekali tidak realistik untuk zaman kita.
Pembaca artikel yang penuh perhatian oleh A.G. Sotnikova akan menemui beberapa kesilapan, kemungkinan besar bukan kesalahan pengarang, tetapi yang timbul semasa menaip. Kemudian dalam formula (3) faktor 2 muncul λ , kemudian hilang kemudian. Dalam contoh semasa mengira R 17 tiada tanda pembahagian selepas unit. Dalam contoh yang sama, apabila mengira kehilangan haba melalui dinding bahagian bawah tanah bangunan, atas sebab tertentu kawasan itu dibahagikan dengan 2 dalam formula, tetapi kemudian ia tidak dibahagikan apabila merekodkan nilai... Apakah ini yang tidak terlindung dinding dan lantai dalam contoh dengan Rst = Rpl =2 m 2 °C/W? Ketebalannya hendaklah sekurang-kurangnya 2.4 m! Dan jika dinding dan lantai terlindung, maka nampaknya tidak betul untuk membandingkan kehilangan haba ini dengan pilihan mengira mengikut zon untuk lantai yang tidak terlindung.
R 27 = δ penukaran /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/K(dosa((h / H )*(π/2)))
Berkenaan soalan mengenai kehadiran pengganda 2 λ gr telah pun dikatakan di atas.
Saya membahagi kamiran eliptik lengkap dengan satu sama lain. Hasilnya, ternyata graf dalam artikel menunjukkan fungsi di λ gr =1:
δ penukaran = (½) *KEPADA(cos((h / H )*(π/2)))/K(dosa((h / H )*(π/2)))
Tetapi secara matematik ia sepatutnya betul:
δ penukaran = 2 *KEPADA(cos((h / H )*(π/2)))/K(dosa((h / H )*(π/2)))
atau, jika pengganda ialah 2 λ gr tidak diperlukan:
δ penukaran = 1 *KEPADA(cos((h / H )*(π/2)))/K(dosa((h / H )*(π/2)))
Ini bermakna graf untuk menentukan δ penukaran memberikan nilai yang salah yang dipandang remeh sebanyak 2 atau 4 kali ganda...
Ternyata semua orang tidak mempunyai pilihan selain terus sama ada "mengira" atau "menentukan" kehilangan haba melalui lantai dan dinding ke dalam tanah mengikut zon? Tiada kaedah lain yang layak telah dicipta dalam 80 tahun. Atau adakah mereka datang dengannya, tetapi tidak memuktamadkannya?!
Saya menjemput pembaca blog untuk menguji kedua-dua pilihan pengiraan dalam projek sebenar dan membentangkan hasilnya dalam ulasan untuk perbandingan dan analisis.
Segala yang diperkatakan di bahagian akhir artikel ini adalah pendapat penulis semata-mata dan tidak mendakwa sebagai kebenaran muktamad. Saya akan gembira mendengar pendapat pakar mengenai topik ini dalam ulasan. Saya ingin memahami sepenuhnya algoritma A.G. Sotnikov, kerana ia sebenarnya mempunyai justifikasi termofizik yang lebih ketat daripada kaedah yang diterima umum.
saya merayu hormat kerja pengarang memuat turun fail dengan program pengiraan selepas melanggan pengumuman artikel!
P.S. (25/02/2016)
Hampir setahun selepas menulis artikel itu, kami berjaya menyelesaikan persoalan yang dibangkitkan di atas.
Pertama, program untuk mengira kehilangan haba dalam Excel menggunakan kaedah A.G. Sotnikova percaya semuanya betul - betul-betul mengikut formula A.I. Pekhovich!
Kedua, formula (3) daripada artikel oleh A.G., yang membawa kekeliruan dalam pemikiran saya. Sotnikova tidak sepatutnya kelihatan seperti ini:
R 27 = δ penukaran /(2*λ gr)=K(cos((h / H )*(π/2)))/K(dosa((h / H )*(π/2)))
Dalam artikel oleh A.G. Sotnikova bukan entri yang betul! Tetapi kemudian graf itu dibina, dan contoh dikira menggunakan formula yang betul!!!
Beginilah sepatutnya menurut A.I. Pekhovich (halaman 110, tugas tambahan kepada perenggan 27):
R 27 = δ penukaran /λ gr=1/(2*λ gr )*K(cos((h / H )*(π/2)))/K(dosa((h / H )*(π/2)))
δ penukaran =R27 *λ gr =(½)*K(cos((h / H )*(π/2)))/K(dosa((h / H )*(π/2)))
Intipati pengiraan haba premis, pada satu darjah atau yang lain terletak di dalam tanah, bermuara pada menentukan pengaruh "sejuk" atmosfera pada rejim haba mereka, atau lebih tepat lagi, sejauh mana tanah tertentu melindungi bilik tertentu dari atmosfera. kesan suhu. Kerana Oleh kerana sifat penebat haba tanah bergantung kepada terlalu banyak faktor, teknik yang dipanggil 4 zon telah diterima pakai. Ia berdasarkan andaian mudah bahawa semakin tebal lapisan tanah, semakin tinggi sifat penebat habanya (pengaruh atmosfera dikurangkan ke tahap yang lebih besar). Jarak terpendek (menegak atau mendatar) ke atmosfera dibahagikan kepada 4 zon, 3 daripadanya mempunyai lebar (jika ia adalah lantai di atas tanah) atau kedalaman (jika ia adalah dinding di atas tanah) 2 meter, dan keempat mempunyai ciri-ciri ini sama dengan infiniti. Setiap satu daripada 4 zon diberikan sifat penebat haba kekalnya sendiri mengikut prinsip - semakin jauh zon (semakin tinggi nombor sirinya), semakin kurang pengaruh atmosfera. Dengan mengabaikan pendekatan formal, kita boleh membuat kesimpulan mudah bahawa semakin jauh titik tertentu di dalam bilik adalah dari atmosfera (dengan kepelbagaian 2 m), keadaan yang lebih baik (dari sudut pandangan pengaruh atmosfera) ia akan menjadi.
Oleh itu, pengiraan zon bersyarat bermula di sepanjang dinding dari paras tanah, dengan syarat terdapat dinding di sepanjang tanah. Jika tiada dinding tanah, maka zon pertama adalah jalur lantai yang paling hampir dengan dinding luar. Seterusnya, zon 2 dan 3 diberi nombor, setiap 2 meter lebar. Zon selebihnya ialah zon 4.
Adalah penting untuk mempertimbangkan bahawa zon boleh bermula di dinding dan berakhir di lantai. Dalam kes ini, anda harus berhati-hati apabila membuat pengiraan.
Jika lantai tidak terlindung, maka nilai rintangan pemindahan haba lantai tidak bertebat mengikut zon adalah sama dengan:
zon 1 - R n.p. =2.1 meter persegi*S/W
zon 2 - R n.p. =4.3 meter persegi*S/W
zon 3 - R n.p. =8.6 meter persegi*S/W
zon 4 - R n.p. =14.2 meter persegi*S/W
Untuk mengira rintangan pemindahan haba untuk lantai bertebat, anda boleh menggunakan formula berikut:
— rintangan pemindahan haba setiap zon lantai tidak bertebat, sq.m*S/W;
- ketebalan penebat, m;
— pekali kekonduksian terma penebat, W/(m*C);
Sebelum ini, kami mengira kehilangan haba lantai di sepanjang tanah untuk rumah selebar 6 m dengan paras air tanah 6 m dan kedalaman +3 darjah.
Keputusan dan pernyataan masalah di sini -
Kehilangan haba ke udara jalanan dan jauh ke dalam tanah juga diambil kira. Sekarang saya akan memisahkan lalat dari cutlet, iaitu, saya akan menjalankan pengiraan semata-mata ke dalam tanah, tidak termasuk pemindahan haba ke udara luar.
Saya akan menjalankan pengiraan untuk pilihan 1 dari pengiraan sebelumnya (tanpa penebat). dan gabungan data berikut
1. GWL 6m, +3 di GWL
2. GWL 6m, +6 di GWL
3. GWL 4m, +3 di GWL
4. GWL 10m, +3 di GWL.
5. GWL 20m, +3 di GWL.
Oleh itu, kami akan menutup soalan yang berkaitan dengan pengaruh kedalaman air bawah tanah dan pengaruh suhu ke atas air bawah tanah.
Pengiraan adalah, seperti sebelum ini, pegun, tidak mengambil kira turun naik bermusim dan secara amnya tidak mengambil kira udara luar
Syaratnya adalah sama. Tanah mempunyai Lyamda=1, dinding 310mm Lyamda=0.15, lantai 250mm Lyamda=1.2.
Hasilnya, seperti sebelum ini, adalah dua gambar (isoterma dan "IR"), dan yang berangka - rintangan kepada pemindahan haba ke dalam tanah.
Keputusan berangka:
1. R=4.01
2. R=4.01 (Semuanya dinormalisasi untuk perbezaan, ia tidak sepatutnya sebaliknya)
3. R=3.12
4. R=5.68
5. R=6.14
Mengenai saiz. Jika kita mengaitkannya dengan kedalaman paras air bawah tanah, kita mendapat perkara berikut
4m. R/L=0.78
6m. R/L=0.67
10m. R/L=0.57
20m. R/L=0.31
R/L akan sama dengan perpaduan (atau sebaliknya pekali songsang kekonduksian terma tanah) untuk rumah besar yang tidak terhingga, tetapi dalam kes kami, dimensi rumah adalah setanding dengan kedalaman kehilangan haba berlaku, dan lebih kecil. rumah berbanding dengan kedalaman, lebih kecil nisbah ini sepatutnya.
Perhubungan R/L yang terhasil hendaklah bergantung pada nisbah lebar rumah ke aras tanah (B/L), ditambah, seperti yang telah dinyatakan, untuk B/L->infiniti R/L->1/Lamda.
Secara keseluruhan, terdapat perkara berikut untuk rumah panjang yang tidak terhingga:
L/B | R*Lambda/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Pergantungan ini dianggarkan dengan baik oleh eksponen (lihat graf dalam ulasan).
Selain itu, eksponen boleh ditulis dengan lebih ringkas tanpa kehilangan ketepatan, iaitu
R*Lambda/L=EXP(-L/(3B))
Formula ini pada titik yang sama memberikan hasil berikut:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Itu. ralat dalam 10%, i.e. sangat memuaskan.
Oleh itu, untuk rumah tak terhingga dengan sebarang lebar dan untuk mana-mana paras air bawah tanah dalam julat yang dipertimbangkan, kami mempunyai formula untuk mengira rintangan kepada pemindahan haba dalam paras air bawah tanah:
R=(L/Lamda)*EXP(-L/(3B))
di sini L ialah kedalaman paras air bawah tanah, Lyamda ialah pekali kekonduksian terma tanah, B ialah lebar rumah.
Formula ini boleh digunakan dalam julat L/3B daripada 1.5 hingga lebih kurang infiniti (GWL tinggi).
Jika kita menggunakan formula untuk paras air bawah tanah yang lebih dalam, formula memberikan ralat yang ketara, contohnya, untuk kedalaman 50m dan lebar 6m rumah yang kita ada: R=(50/1)*exp(-50/18)=3.1 , yang jelas terlalu kecil.
Selamat hari raya semua!
Kesimpulan:
1. Peningkatan kedalaman paras air bawah tanah tidak membawa kepada pengurangan yang sepadan dalam kehilangan haba dalam air bawah tanah, kerana semakin banyak tanah yang terlibat.
2. Pada masa yang sama, sistem dengan paras air bawah tanah 20 m atau lebih mungkin tidak pernah mencapai paras pegun yang diterima dalam pengiraan semasa "kehidupan" rumah.
3. R ke dalam tanah tidak begitu hebat, ia berada pada tahap 3-6, jadi kehilangan haba jauh ke dalam lantai di sepanjang tanah adalah sangat ketara. Ini konsisten dengan keputusan yang diperoleh sebelum ini tentang ketiadaan pengurangan besar dalam kehilangan haba apabila penebat pita atau kawasan buta.
4. Formula diperoleh daripada keputusan, gunakannya untuk kesihatan anda (atas bahaya dan risiko anda sendiri, sudah tentu, sila ketahui terlebih dahulu bahawa saya sama sekali tidak bertanggungjawab ke atas kebolehpercayaan formula dan keputusan lain serta kebolehgunaannya dalam amalan).
5. Ia mengikuti daripada kajian kecil yang dijalankan di bawah dalam ulasan. Kehilangan haba ke jalan mengurangkan kehilangan haba ke tanah. Itu. Adalah tidak betul untuk mempertimbangkan dua proses pemindahan haba secara berasingan. Dan dengan meningkatkan perlindungan haba dari jalan, kami meningkatkan kehilangan haba ke dalam tanah dan dengan itu menjadi jelas mengapa kesan penebat rangka rumah yang diperolehi lebih awal tidak begitu ketara.
