Kazıklardaki zeminlerden ısı kaybının hesaplanması. Zeminden zemine ısı kaybının açısal birimlerle hesaplanması. Bina kabuğundan ısı kaybının belirlenmesi

Bir dereceye kadar zeminde bulunan binaların termal hesaplamalarının özü, atmosferik "soğuk" un termal rejimleri üzerindeki etkisinin belirlenmesine veya daha kesin olarak, belirli bir toprağın belirli bir odayı atmosferikten ne ölçüde yalıttığına bağlıdır. sıcaklık etkileri. Çünkü Toprağın ısı yalıtım özellikleri çok fazla faktöre bağlı olduğundan 4 bölgeli teknik benimsenmiştir. Toprak tabakası ne kadar kalın olursa, ısı yalıtım özelliklerinin de o kadar yüksek olacağı şeklindeki basit varsayıma dayanmaktadır ( daha büyük ölçüde atmosferin etkisi azalır). Atmosfere en kısa mesafe (dikey veya yatay olarak) 4 bölgeye ayrılmıştır; bunlardan 3'ünün genişliği (yerdeki zemin ise) veya derinliği (yerdeki duvar ise) 2 metredir ve dördüncüsü bu özelliklere sonsuza eşittir. 4 bölgenin her birine, şu prensibe göre kendi kalıcı ısı yalıtım özellikleri atanır: bölge ne kadar uzaktaysa (o kadar büyük olur). seri numarası), atmosferin etkisi o kadar az olur. Resmileştirilmiş yaklaşımı atlayarak, odadaki belirli bir noktanın atmosferden ne kadar uzakta olduğu (2 m'lik bir çoğunlukla), koşulların daha uygun olduğu (atmosferin etkisi açısından) şeklinde basit bir sonuç çıkarabiliriz. Olacak.

Böylece zeminde duvar olması şartıyla koşullu bölgelerin sayımı duvar boyunca zemin seviyesinden başlar. Zemin duvarı yoksa ilk bölge, zemine en yakın zemin şeridi olacaktır. dış duvar. Daha sonra, her biri 2 metre genişliğinde olan 2. ve 3. bölgeler numaralandırılır. Kalan bölge bölge 4'tür.

Bölgenin duvarda başlayıp yerde bitebileceğini dikkate almak önemlidir. Bu durumda hesaplama yaparken özellikle dikkatli olmalısınız.

Zemin yalıtılmamışsa, yalıtılmamış zeminin bölgelere göre ısı transfer direnci değerleri şuna eşittir:

bölge 1 - R n.p. =2,1 m2*S/W

bölge 2 - R n.p. =4,3 m2*S/W

bölge 3 - R n.p. =8,6 m2*S/W

bölge 4 - R n.p. =14,2 m2*S/W

Yalıtımlı zeminlerin ısı transfer direncini hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz:

— yalıtılmamış zeminin her bölgesinin ısı transfer direnci, m2*S/W;

- yalıtım kalınlığı, m;

- Yalıtımın ısıl iletkenlik katsayısı, W/(m*C);

Bir evin kapalı alanı boyunca ısı transferi karmaşık süreç. Bu zorlukları mümkün olduğunca hesaba katmak için, ısı kaybını hesaplarken tesislerin ölçümleri, alanda koşullu bir artış veya azalma sağlayan belirli kurallara göre yapılır. Aşağıda bu kuralların ana hükümleri yer almaktadır.

Kapalı yapıların alanlarını ölçme kuralları: a - çatı katı olan bir binanın bölümü; b - birleşik kaplamalı bir binanın bölümü; c - bina planı; 1 - bodrum katının üstündeki kat; 2 - kirişlerdeki zemin; 3 - yerdeki kat;

Pencerelerin, kapıların ve diğer açıklıkların alanı en küçük inşaat açıklığıyla ölçülür.

Tavanın (pt) ve zeminin (pl) alanı (yerdeki zemin hariç), iç duvarların eksenleri ile dış duvarın iç yüzeyi arasında ölçülür.

Dış duvarların boyutları, iç duvarların eksenleri ile duvarın dış köşesi arasındaki dış çevre boyunca yatay olarak ve alt kısım hariç tüm katlarda yükseklikte alınır: bitmiş zemin seviyesinden zemine kadar. sonraki kat. Açık üst kat dış duvarın üst kısmı kaplamanın üst kısmı ile çakışmaktadır veya çatı katı. Alt katta, zemin tasarımına bağlı olarak: a) zeminin iç yüzeyinden zemin boyunca; b) kirişlerdeki zemin yapısı için hazırlık yüzeyinden; c) ısıtılmamış bir yeraltı veya bodrumun üzerindeki tavanın alt kenarından.

Isı kaybını belirlerken iç duvarlar alanları iç çevre boyunca ölçülür. Bu odalardaki hava sıcaklığı farkı 3 °C veya daha az ise, odaların iç mahfazalarından kaynaklanan ısı kayıpları göz ardı edilebilir.

Zemin yüzeyinin (a) ve dış duvarların (b) girintili kısımlarının I-IV tasarım bölgelerine ayrılması

Isının bir odadan zeminin veya duvarın yapısı ve temas ettiği toprağın kalınlığı yoluyla aktarılması karmaşık yasalara tabidir. Yerde bulunan yapıların ısı transfer direncini hesaplamak için basitleştirilmiş bir yöntem kullanılır. Zeminin ve duvarların yüzeyi (zemin duvarın devamı olarak kabul edilir), zemin boyunca dış duvar ile zemin yüzeyinin birleşim noktasına paralel olarak 2 m genişliğinde şeritlere bölünür.

Bölgelerin sayımı duvar boyunca zemin seviyesinden başlar ve zemin boyunca duvar yoksa bölge I dış duvara en yakın zemin şerididir. Sonraki iki şerit II ve III olarak numaralandırılacak ve zeminin geri kalanı IV. Bölge olacaktır. Üstelik bir bölge duvarda başlayıp zeminde devam edebilir.

Isıl iletkenlik katsayısı 1,2 W/(m °C)'den düşük malzemelerden yapılmış yalıtım katmanları içermeyen zemin veya duvara yalıtımsız denir. Böyle bir zeminin ısı transfer direnci genellikle R np, m 2 °C/W ile gösterilir. Yalıtımsız bir zeminin her bölgesi için standart ısı transfer direnci değerleri sağlanır:

• bölge I - RI = 2,1 m 2 °C/W;
• bölge II - RII = 4,3 m 2 °C/W;
• bölge III - RIII = 8,6 m 2 °C/W;
• bölge IV - RIV = 14,2 m 2 °C/W.

Zeminde bulunan bir zeminin yapısı yalıtım katmanlarına sahipse yalıtımlı olarak adlandırılır ve ısı transfer direnci R birimi (m 2 °C/W) aşağıdaki formülle belirlenir:

R yukarı = R np + R us1 + R us2 ... + R usn

Burada R np yalıtımsız zeminin söz konusu bölgesinin ısı transfer direncidir, m 2 °C/W;
R us - yalıtım katmanının ısı transfer direnci, m 2 °C/W;

Kirişlerdeki bir zemin için ısı transfer direnci Rl, m 2 °C/W, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır.

Çoğu tek katlı endüstriyel, idari ve konut binalarının zeminindeki ısı kaybının nadiren toplam ısı kaybının %15'ini aşmasına ve kat sayısındaki artışla bazen %5'e ulaşmamasına rağmen, ısı kaybının önemi doğru karar görevler...

Birinci katın veya bodrumun havasından zemine ısı kaybının belirlenmesi alaka düzeyini kaybetmez.

Bu makalede başlıkta ortaya çıkan sorunun çözümü için iki seçenek tartışılmaktadır. Sonuçlar makalenin sonundadır.

Isı kaybını hesaplarken her zaman “bina” ve “oda” kavramlarını birbirinden ayırmalısınız.

Binanın tamamı için hesaplamalar yaparken amaç, kaynağın ve tüm ısı tedarik sisteminin gücünü bulmaktır.

Binanın her bir odasının ısı kayıplarını hesaplarken, belirli bir iç hava sıcaklığını korumak için her bir odaya kurulum için gereken termal cihazların (piller, konvektörler vb.) gücünü ve sayısını belirleme sorunu çözülür. .

Binadaki hava, Güneş'ten termal enerji, ısıtma sistemi aracılığıyla dış ısı kaynağı kaynakları ve çeşitli iç kaynaklardan - insanlardan, hayvanlardan, ofis ekipmanlarından, Ev aletleri, aydınlatma lambaları, sıcak su temin sistemleri.

Binanın içindeki hava, bina kabuğundaki termal enerji kaybından dolayı soğur; termal dirençler, m 2 °C/W cinsinden ölçülmüştür:

R = Σ (δ Ben /λ Ben )

δ Ben- kapalı yapının malzeme tabakasının metre cinsinden kalınlığı;

λ Ben– malzemenin W/(m °C) cinsinden ısıl iletkenlik katsayısı.

Evi bunlardan koruyun dış ortamüst katın tavanı (zemi), dış duvarları, pencereleri, kapıları, kapıları ve alt katın zemini (muhtemelen bodrum).

Dış ortam açık hava ve toprak.

Bir binadan ısı kaybının hesaplanması, tesisin yapıldığı (veya yapılacağı) bölgede yılın en soğuk beş günlük dönemi için hesaplanan dış hava sıcaklığında yapılır!

Ancak elbette kimse yılın başka bir zamanı için hesaplama yapmanızı yasaklamaz.

Hesaplamaexcelgenel kabul görmüş bölgesel yöntem V.D'ye göre zeminden ve zemine bitişik duvarlardan ısı kaybı. Machinsky.

Bir binanın altındaki toprağın sıcaklığı öncelikle toprağın kendisinin ısıl iletkenliğine ve ısı kapasitesine ve yıl boyunca bölgedeki ortam hava sıcaklığına bağlıdır. Dış hava sıcaklığı farklı bölgelerde önemli ölçüde değiştiğinden iklim bölgeleri, o zaman toprağın farklı sıcaklıklar V farklı dönemler Yıllar boyunca farklı bölgelerde farklı derinliklerde.

Çözümü basitleştirmek için zor görev Bodrum kat ve duvarlarından zemine ısı kaybını belirlemek için, kapalı yapıların alanını 4 bölgeye bölme tekniği 80 yılı aşkın süredir başarıyla kullanılmaktadır.

Dört bölgenin her birinin m 2 °C/W cinsinden kendi sabit ısı transfer direnci vardır:

R1 =2,1 R2 =4,3 R3 =8,6 R4 =14,2

Bölge 1, zeminde (binanın altında gömülü toprak olmadığında) 2 metre genişliğinde, dış duvarların iç yüzeyinden tüm çevre boyunca ölçülen bir şerit veya (yeraltı veya bodrum durumunda) bir şerittir. toprağın kenarlarından itibaren dış duvarların iç yüzeylerinden aşağıya doğru ölçülen aynı genişlik.

Bölge 2 ve 3 de 2 metre genişliğindedir ve bölge 1'in arkasında, binanın merkezine daha yakın bir yerde bulunur.

Bölge 4, kalan merkezi alanın tamamını kaplar.

Hemen aşağıda gösterilen şekilde 1. Bölge tamamen bodrum duvarlarında, 2. Bölge kısmen duvarlarda ve kısmen zeminde, 3. ve 4. Bölgeler ise tamamen bodrum katında yer almaktadır.

Bina darsa, 4. ve 3. bölgeler (ve bazen 2) mevcut olmayabilir.

Kare cinsiyet Hesaplamada köşelerdeki Bölge 1 iki kez dikkate alınır!

Bölge 1'in tamamı üzerinde bulunuyorsa dikey duvarlar, daha sonra alan aslında hiçbir ekleme yapılmadan hesaplanır.

Bölge 1'in bir kısmı duvarlarda ve bir kısmı yerde ise, o zaman zeminin sadece köşe kısımları iki kez sayılır.

Bölge 1'in tamamı katta yer alıyorsa, hesaplanan alan hesaplamada 2 × 2 x 4 = 16 m2 (dikdörtgen planlı, yani dört köşeli bir ev için) artırılmalıdır.

Yapı toprağa gömülmemişse bu şu anlama gelir: H =0.

Aşağıda hesaplama programının ekran görüntüsü bulunmaktadır. Excel Isı Kaybı zeminlerden ve girintili duvarlardan dikdörtgen binalar için.

Bölge alanları F 1 , F 2 , F 3 , F 4 sıradan geometri kurallarına göre hesaplanır. Görev hantaldır ve sık sık eskiz yapılmasını gerektirir. Program bu sorunu çözmeyi büyük ölçüde basitleştirir.

Çevredeki toprağa olan toplam ısı kaybı kW cinsinden formülle belirlenir:

Q Σ =((F 1 + F1 yıl )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(t VR -t NR )/1000

Kullanıcının Excel tablosundaki ilk 5 satırı değerlerle doldurup aşağıdaki sonucu okuması yeterlidir.

Zemine olan ısı kayıplarını belirlemek için bina bölge alanları manuel olarak saymak zorunda kalacak ve sonra yukarıdaki formülün yerine koyun.

Aşağıdaki ekran görüntüsü, örnek olarak, zeminden ve girintili duvarlardan ısı kaybının Excel'deki hesaplamasını göstermektedir. sağ alttaki bodrum odası için (resimde gösterildiği gibi).

Her odanın zemine olan ısı kaybı miktarı, tüm binanın zeminine olan toplam ısı kaybına eşittir!

Aşağıdaki şekil basitleştirilmiş diyagramları göstermektedir standart tasarımlar zeminler ve duvarlar.

Malzemelerin ısıl iletkenlik katsayıları ( λ Ben) 1,2 W/(m °C'den fazladır).

Zemin ve/veya duvarlar yalıtılmışsa, yani katmanlar içeriyorsa λ <1,2 W/(m °C), daha sonra direnç her bölge için aşağıdaki formül kullanılarak ayrı ayrı hesaplanır:

RyalıtımBen = RyalıtımlıBen + Σ (δ J /λ J )

Burada δ J– Yalıtım katmanının metre cinsinden kalınlığı.

Kirişlerdeki zeminler için ısı transfer direnci de her bölge için hesaplanır, ancak farklı bir formül kullanılır:

Rkirişlerin üzerindeBen =1,18*(RyalıtımlıBen + Σ (δ J /λ J ) )

Isı kayıplarının hesaplanmasıHANIM excelProfesör A.G.'nin yöntemine göre zemine bitişik zemin ve duvarlardan. Sotnikova.

Yere gömülü binalar için çok ilginç bir teknik, “Binaların yer altı kısmındaki ısı kaybının termofiziksel hesaplanması” makalesinde anlatılmaktadır. Yazı 2010 yılında ABOK dergisinin 8. sayısında “Tartışma Kulübü” bölümünde yayımlandı.

Aşağıda yazılanların manasını anlamak isteyenler öncelikle yukarıdakileri incelemelidir.

A.G. Esas olarak diğer önceki bilim adamlarının sonuçlarına ve deneyimlerine dayanan Sotnikov, neredeyse 100 yıl içinde birçok ısıtma mühendisini endişelendiren bir konuyu iğneyi hareket ettirmeye çalışan az sayıdaki kişiden biri. Onun temel ısı mühendisliği açısından yaklaşımından çok etkilendim. Ancak uygun araştırma çalışmasının yokluğunda toprak sıcaklığını ve ısıl iletkenlik katsayısını doğru şekilde değerlendirmenin zorluğu, A.G.'nin metodolojisini bir miktar değiştiriyor. Sotnikov pratik hesaplamalardan uzaklaşarak teorik bir düzleme geçti. Aynı zamanda V.D.'nin bölgesel yöntemine güvenmeye devam etmek. Machinsky'ye göre, herkes sonuçlara körü körüne inanıyor ve bunların ortaya çıkmasının genel fiziksel anlamını anlayarak, elde edilen sayısal değerlere kesinlikle güvenemiyor.

Profesör A.G.’nin metodolojisinin anlamı nedir? Sotnikova mı? Gömülü bir binanın zeminindeki tüm ısı kayıplarının gezegenin derinliklerine "gittiğini" ve zeminle temas eden duvarlardan kaynaklanan tüm ısı kayıplarının en sonunda yüzeye aktarıldığını ve ortam havasında "çözündüğünü" öne sürüyor.

Alt katın zemininde yeterli derinlik varsa bu kısmen doğru gibi görünüyor (matematiksel gerekçe olmadan), ancak derinlik 1.5...2.0 metreden azsa, varsayımların doğruluğu konusunda şüpheler ortaya çıkıyor...

Önceki paragraflarda yapılan tüm eleştirilere rağmen, Profesör A.G.'nin algoritmasının geliştirilmesiydi. Sotnikova oldukça umut verici görünüyor.

Önceki örnekte olduğu gibi aynı bina için zeminden ve duvarlardan zemine olan ısı kaybını Excel'de hesaplayalım.

Binanın bodrum katının boyutlarını ve hesaplanan hava sıcaklıklarını kaynak veri bloğuna kaydediyoruz.

Daha sonra toprak özelliklerini doldurmanız gerekir. Örnek olarak kumlu toprağı ele alalım ve Ocak ayında 2,5 metre derinlikteki ısı iletkenlik katsayısını ve sıcaklığını başlangıç ​​verilerine girelim. Bölgeniz için toprağın sıcaklığı ve ısıl iletkenliği internette bulunabilir.

Duvarlar ve zemin betonarme olacaktır ( λ =1,7 W/(m°C)) kalınlık 300mm ( δ =0,3 m) termal dirençli R = δ / λ =0,176 m 2 °C/W.

Ve son olarak, zeminin ve duvarların iç yüzeylerindeki ve dış hava ile temas eden toprağın dış yüzeyindeki ısı transfer katsayılarının değerlerini ilk verilere ekliyoruz.

Program aşağıdaki formülleri kullanarak Excel'de hesaplamalar yapar.

Kat alanı:

F pl =B*A

Duvar alanı:

F st =2*H *(B + A )

Duvarların arkasındaki toprak tabakasının koşullu kalınlığı:

δ dönüşüm = F(H / H )

Zeminin altındaki toprağın ısıl direnci:

R 17 =(1/(4*λ gr )*(π / Flütfen ) 0,5

Zeminden ısı kaybı:

Qlütfen = Flütfen *(TV — Tgr )/(R 17 + Rlütfen +1/α inç)

Duvarların arkasındaki toprağın ısıl direnci:

R 27 = δ dönüşüm /λ gr

Duvarlardan ısı kaybı:

Qst = Fst *(TV — TN )/(1/αn +R 27 + Rst +1/α inç)

Zemine toplam ısı kaybı:

Q Σ = Qlütfen + Qst

Yorumlar ve sonuçlar.

Bir binanın zeminden ve duvarlardan zemine olan ısı kaybı, iki farklı yöntem kullanılarak önemli ölçüde farklılık gösterir. A.G.'nin algoritmasına göre. Sotnikov anlamı Q Σ =16,146 Genel kabul görmüş “bölgesel” algoritmaya göre değerin neredeyse 5 katı olan kW - Q Σ =3,353 KW!

Gerçek şu ki, gömülü duvarlar ile dış hava arasındaki toprağın termal direncinin azalması R 27 =0,122 m 2 °C/W açıkça küçüktür ve gerçeğe uyması pek mümkün değildir. Bu, toprağın koşullu kalınlığının δ dönüşüm tam olarak doğru tanımlanmadı!

Ayrıca örnekte seçtiğim “çıplak” betonarme duvarlar da çağımız için tamamen gerçekçi olmayan bir seçenek.

A.G.'nin makalesinin dikkatli bir okuyucusu. Sotnikova, büyük olasılıkla yazarın değil, yazarken ortaya çıkan bir dizi hata bulacaktır. Daha sonra formül (3)'te faktör 2 görünür λ , daha sonra kaybolur. Örnekte hesaplama yapılırken R 17 üniteden sonra bölme işareti yoktur. Aynı örnekte binanın yeraltı kısmındaki duvarlardan ısı kaybı hesaplanırken formülde alan nedense 2'ye bölünüyor ama sonra değerler kaydedilirken bölünmüyor... Nedir bu yalıtımsızlar? örnekte duvarlar ve zeminler Rst = Rlütfen =2 m 2 °C/W? Bu durumda kalınlıkları en az 2,4 m olmalıdır! Duvarlar ve zemin yalıtılmışsa, bu ısı kayıplarını yalıtılmamış bir zemin için bölgeye göre hesaplama seçeneğiyle karşılaştırmak yanlış görünüyor.

R 27 = δ dönüşüm /(2*λ gr)=K(çünkü((H / H )*(π/2)))/K(günah((H / H )*(π/2)))

2 çarpanının varlığına ilişkin soru ile ilgili olarak λ gr yukarıda zaten söylendi.

Tam eliptik integralleri birbirine böldüm. Sonuç olarak makaledeki grafiğin şu fonksiyonu gösterdiği ortaya çıktı: λ gr =1:

δ dönüşüm = (½) *İLE(çünkü((H / H )*(π/2)))/K(günah((H / H )*(π/2)))

Ancak matematiksel olarak doğru olmalı:

δ dönüşüm = 2 *İLE(çünkü((H / H )*(π/2)))/K(günah((H / H )*(π/2)))

veya çarpan 2 ise λ gr gerekli değil:

δ dönüşüm = 1 *İLE(çünkü((H / H )*(π/2)))/K(günah((H / H )*(π/2)))

Bu, belirleme grafiğinin şu anlama gelir: δ dönüşüm 2 veya 4 kat eksik tahmin edilen hatalı değerler veriyor...

Görünüşe göre herkesin zeminden ve duvarlardan zemine olan ısı kaybını "saymak" veya "belirlemek"ten başka seçeneği yok. 80 yıldır başka değerli bir yöntem icat edilmedi. Yoksa bulmuşlar ama sonuçlandırmamışlar mı?

Blog okuyucularını her iki hesaplama seçeneğini de gerçek projelerde test etmeye ve sonuçları karşılaştırma ve analiz için yorumlarda sunmaya davet ediyorum.

Bu makalenin son bölümünde söylenen her şey yalnızca yazarın görüşüdür ve nihai gerçek olduğu iddiasında değildir. Yorumlarda bu konuyla ilgili uzmanların görüşlerini duymaktan memnuniyet duyacağım. A.G.’nin algoritmasını tam olarak anlamak istiyorum. Sotnikov, çünkü aslında genel kabul görmüş yöntemden daha katı bir termofiziksel gerekçeye sahip.

yalvarırım saygılı yazarın çalışması hesaplama programlarını içeren bir dosyayı indir makale duyurularına abone olduktan sonra!

Not: (02/25/2016)

Makaleyi yazdıktan neredeyse bir yıl sonra yukarıda sorulan soruları çözmeyi başardık.

İlk olarak, A.G. yöntemini kullanarak Excel'de ısı kaybını hesaplamak için bir program. Sotnikova her şeyin doğru olduğuna inanıyor - tam olarak A.I.'nin formüllerine göre. Pekoviç!

İkinci olarak A.G.'nin makalesindeki formül (3) akıl yürütmemi karıştırdı. Sotnikova şöyle görünmemeli:

R 27 = δ dönüşüm /(2*λ gr)=K(çünkü((H / H )*(π/2)))/K(günah((H / H )*(π/2)))

A.G.'nin makalesinde. Sotnikova doğru bir giriş değil! Ancak daha sonra grafik oluşturuldu ve örnek, doğru formüller kullanılarak hesaplandı!!!

A.I.'ye göre böyle olması gerekiyor. Pekhovich (sayfa 110, paragraf 27'ye ek görev):

R 27 = δ dönüşüm /λ gr=1/(2*λ gr )*K(çünkü((H / H )*(π/2)))/K(günah((H / H )*(π/2)))

δ dönüşüm =R27 *λ gr =(½)*K(çünkü((H / H )*(π/2)))/K(günah((H / H )*(π/2)))

Tipik olarak, diğer bina kaplamalarının (dış duvarlar, pencere ve kapı açıklıkları) benzer göstergelerine kıyasla zeminin ısı kaybının önemsiz olduğu varsayılır ve ısıtma sistemlerinin basitleştirilmiş bir biçimde hesaplanmasında dikkate alınır. Bu tür hesaplamaların temeli, çeşitli yapı malzemelerinin ısı transfer direncine ilişkin basitleştirilmiş bir muhasebe ve düzeltme katsayıları sistemidir.

Zemin katın ısı kaybını hesaplamak için teorik gerekçe ve metodolojinin oldukça uzun zaman önce (yani büyük bir tasarım marjıyla) geliştirildiğini dikkate alırsak, bu ampirik yaklaşımların pratik uygulanabilirliği hakkında güvenle konuşabiliriz. modern koşullar. Çeşitli yapı malzemelerinin, yalıtımın ve zemin kaplamalarının ısı iletkenliği ve ısı transfer katsayıları iyi bilinmektedir ve zeminden ısı kaybını hesaplamak için diğer fiziksel özellikler gerekli değildir. Isıl özelliklerine göre, zeminler genellikle yalıtımlı ve yalıtımsız ve yapısal olarak zemindeki ve kirişlerdeki zeminlere ayrılır.

Zemindeki yalıtılmamış zeminden kaynaklanan ısı kaybının hesaplanması, bina kabuğundan kaynaklanan ısı kaybının değerlendirilmesine yönelik genel formüle dayanmaktadır:

Nerede Q– ana ve ek ısı kayıpları, W;

A– kapalı yapının toplam alanı, m2;

tв , tн– iç ve dış hava sıcaklığı, °C;

β - ek ısı kayıplarının toplam içindeki payı;

N- değeri kapalı yapının konumuna göre belirlenen düzeltme faktörü;

Ro– ısı transfer direnci, m2 °C/W.

Homojen tek katmanlı zemin kaplaması durumunda, ısı transfer direnci Ro'nun, zemindeki yalıtımsız zemin malzemesinin ısı transfer katsayısı ile ters orantılı olduğuna dikkat edin.

Yalıtımsız bir zeminden ısı kaybını hesaplarken, (1+ β) n = 1 değerinin verildiği basitleştirilmiş bir yaklaşım kullanılır. Zeminden ısı kaybı genellikle ısı transfer alanının imar edilmesiyle gerçekleştirilir. Bunun nedeni tavanın altındaki toprağın sıcaklık alanlarının doğal heterojenliğidir.

Yalıtımsız bir zeminden kaynaklanan ısı kaybı, numaralandırması binanın dış duvarından başlayan her iki metrelik bölge için ayrı ayrı belirlenir. Her bölgedeki zemin sıcaklığının sabit olduğu göz önüne alındığında, genellikle 2 m genişliğinde toplam dört şerit dikkate alınır. Dördüncü bölge, ilk üç şerit sınırları içindeki yalıtılmamış zeminin tüm yüzeyini içerir. Isı transfer direnci varsayılmaktadır: 1. bölge için R1=2,1; 2. R2=4.3 için; üçüncü ve dördüncü için sırasıyla R3=8,6, R4=14,2 m2*оС/W.

Şekil 1. Isı kaybını hesaplarken zemin yüzeyinin zeminde ve bitişik girintili duvarlarda imar edilmesi

Toprak tabanlı gömme odalar durumunda: hesaplamalarda duvar yüzeyine bitişik birinci bölgenin alanı iki kez dikkate alınır. Zeminin ısı kaybı, binanın bitişik dikey kapalı yapılarındaki ısı kaybıyla toplandığı için bu oldukça anlaşılabilir bir durumdur.

Zeminden ısı kaybının hesaplanması her bölge için ayrı ayrı yapılır ve elde edilen sonuçlar özetlenir ve bina tasarımının ısı mühendisliği gerekçesi için kullanılır. Gömme odaların dış duvarlarının sıcaklık bölgelerinin hesaplanması, yukarıda verilenlere benzer formüller kullanılarak gerçekleştirilir.

Yalıtılmış bir zeminden kaynaklanan ısı kaybı hesaplamalarında (ve tasarımının ısıl iletkenliği 1,2 W/(m°C)'den daha az olan malzeme katmanları içeriyorsa bu şekilde kabul edilir), yalıtımlı olmayan bir zeminin ısı transfer direncinin değeri. Zemindeki yalıtımlı zemin her durumda yalıtım katmanının ısı transfer direnciyle artar:

Rу.с = δу.с / λу.с,

Nerede δу.с– yalıtım katmanının kalınlığı, m; λу.с– yalıtım katmanı malzemesinin ısıl iletkenliği, W/(m °C).

Doğrudan zemine yerleştirilmiş bir zemin yapısının ısı transferine karşı verilen termal direnç, zemin yüzeyinin dış duvarlara paralel 2 m genişliğinde dört şeride bölündüğü basitleştirilmiş bir yöntem kullanılarak alınır.

1. Birinci bölge için = 2,1.

,

2. İkinci bölge için = 4.3.

Isı transfer katsayısı şuna eşittir:

,

3. Üçüncü bölge için = 8,6.

Isı transfer katsayısı şuna eşittir:

,

4. Dördüncü bölge için = 14.2.

Isı transfer katsayısı şuna eşittir:

.

Dış kapıların termal mühendislik hesaplamaları.

1. Duvar için gerekli ısı transfer direncini belirleyin:

burada: n – hesaplanan sıcaklık farkı için düzeltme faktörü

t in – iç havanın tasarım sıcaklığı

t n B – dış havanın tasarım sıcaklığı

Δt n – iç hava sıcaklığı ile çitin iç yüzeyinin sıcaklığı arasındaki normalleştirilmiş sıcaklık farkı

α in – çitin iç yüzeyinin ısı emme katsayısı = 8,7 W/(m 2 /ºС)

2. Ön kapının ısı transfer direncini belirleyin:

R tek = 0,6 · R ons tr = 0,6 · 1,4 =0,84 , (2,5),

3. R ​​req 0 =2,24 olduğu bilinen kapılar montaj için kabul edilir,

4. Ön kapının ısı transfer katsayısını belirleyin:

, (2.6),

5. Giriş kapısının ayarlanmış ısı transfer katsayısını belirleyin:

2.2. Bina kabuğundan ısı kaybının belirlenmesi.

Isıtma mevsimi boyunca sabit bir termal rejime sahip binalarda, yapılarda ve tesislerde, sıcaklığı belirli bir seviyede tutmak için, en büyük ısı açığının mümkün olduğu hesaplanan kararlı durumda ısı kaybı ve ısı kazancı karşılaştırılır.

Binalardaki ısı kaybı genellikle Q ogp kapalı yapılarından kaynaklanan ısı kaybından, açık kapılardan ve çitlerdeki diğer açıklıklardan ve çatlaklardan giren dışarıdan sızan havanın ısıtılması için ısı tüketiminden oluşur.

Çitlerden ısı kaybı aşağıdaki formülle belirlenir:

burada: A, kapalı yapının veya bir kısmının tahmini alanıdır, m2 ;

K, kapalı yapının ısı transfer katsayısıdır;

t int - iç hava sıcaklığı, 0 C;

t ext - B parametresine göre dış hava sıcaklığı, 0 C;

β – ana ısı kayıplarının kesirleri olarak belirlenen ek ısı kayıpları. Ek ısı kayıpları;

n - kapalı yapıların dış yüzeyinin dış havaya göre konumunun bağımlılığını dikkate alan katsayı, Tablo 6'ya göre alınmıştır.

Madde 6.3.4'ün gerekliliklerine göre tasarım, iç muhafaza yapılarında 3°C veya daha fazla sıcaklık farkı bulunan ısı kaybını hesaba katmamıştır.

Bodrum katlarda ısı kaybı hesaplanırken birinci katın bitmiş katından zemin seviyesine kadar olan mesafe yer üstü kısmın yüksekliği olarak alınır. Dış duvarların yeraltındaki kısımları yerdeki katlar olarak kabul edilir. Zemindeki katlardan ısı kaybı, zemin alanının 4 bölgeye bölünmesiyle hesaplanır (2 m genişliğinde I-III bölgeleri, kalan alan IV bölgesi). Bölgelere bölünme, dış duvar boyunca zemin seviyesinden başlar ve zemine aktarılır. Her bölgenin ısı transfer direnç katsayıları 'a göre alınır.

Sızan havayı ısıtmak için ısı tüketimi Qi, W aşağıdaki formülle belirlenir:

Q i = 0,28G i c(t in – t ext)k , (2,9),

burada: Gi odanın kapalı yapıları boyunca sızan havanın akış hızıdır, kg/saat;

C, 1 kJ/kg°C'ye eşit havanın özgül ısı kapasitesidir;

k, üçlü kanatlı pencereler için 0,7'ye eşit, yapılarda gelen ısı akışının etkisini hesaba katan katsayıdır;

Fiberglas yalıtımlı yapıların odaya monte edilmesi nedeniyle dış havanın odaya girmesini önlediği için, dış muhafaza yapılarındaki sızıntılar nedeniyle odaya sızan hava akış hızı G i , kg/saat yoktur. ve panel birleşim yerlerinden sızma sadece konut binaları için dikkate alınmaktadır.

Bina kabuğundan ısı kaybının hesaplanması Potok programında yapılmıştır, sonuçlar Ek 1'de verilmiştir.