Подове на земята

Слоеста подова структура

Процесът на полагане на пода на земята в частна къща изисква внимателна подготовка. Необходимо е да се вземе предвид дебелината на бетонната настилка и да се провери дали тя ще ограничи проходите във вратите.

Тръбите и кабелите, минаващи под пода, също трябва да бъдат изолирани. Добрата подготовка изисква подово покритие. Устройството му трябва да има следната слоеста структура:

земна основа;
фин пясък;
строшен камък;
хидроизолация;
груба бетонна замазка;
пароизолация;
изолация;
довършителна армирана замазка;
подова настилка.
Някои строители използват друго структуриране, но този метод е най-често срещаният.

Изчисляване на топлинните загуби в MS Excel през пода и стените в непосредствена близост до земята по метода на професор A.G. Сотников.

Много интересна техника за сгради, заровени в земята, е описана в статията „Термофизично изчисляване на топлинните загуби в подземната част на сградите”. Статията е публикувана през 2010 г. в №8 на сп. АБОК под рубриката "Дискусионен клуб".

Тези, които искат да разберат смисъла на написаното по-долу, първо трябва да проучат горното.

A.G. Сотников, разчитайки основно на откритията и опита на други учени-предшественици, е един от малкото, които в продължение на почти 100 години се опитват да преместят темата, която тревожи много топлоинженери. Много съм впечатлен от неговия подход от гледна точка на фундаменталната топлотехника. Но трудността за правилно оценяване на температурата на почвата и нейната топлопроводимост при липса на подходяща работа по проучване донякъде измества методологията на A.G. Сотников в теоретична равнина, отдалечавайки се от практическите изчисления. Въпреки че в същото време, продължавайки да разчитат на зоналния метод на V.D. Мачински, всеки просто сляпо вярва на резултатите и, разбирайки общия физически смисъл на тяхното възникване, не може определено да бъде сигурен в получените числови стойности.

Какво е значението на методиката на професор A.G. Сотников? Той предлага да се приеме, че всички топлинни загуби през пода на заровена сграда „отиват“ в дълбините на планетата, а всички топлинни загуби през стените в контакт със земята в крайна сметка се прехвърлят на повърхността и се „разтварят“ в околния въздух .

Това изглежда отчасти вярно (без математическа обосновка), ако има достатъчно задълбочаване на пода на долния етаж, но с задълбочаване по-малко от 1,5 ... 2,0 метра, има съмнения относно правилността на постулатите ...

Въпреки всички критики, отправени в предишните параграфи, това е развитието на алгоритъма на професор A.G. Сотникова изглежда много обещаваща.

Нека изчислим в Excel топлинните загуби през пода и стените в земята за същата сграда, както в предишния пример.

Записваме размерите на сутерена на сградата и прогнозните температури на въздуха в блока от първоначални данни.

След това трябва да попълните характеристиките на почвата. Като пример да вземем песъчлива почва и да въведете нейния коефициент на топлопроводимост и температура на дълбочина 2,5 метра през януари в изходните данни. Температурата и топлопроводимостта на почвата за вашия район можете да намерите в интернет.

Стените и подът ще бъдат изградени от стоманобетон (λ
=1,7
W/(m °C)) дебелина 300 мм (δ

=0,3
м) с термично съпротивление Р

=
δ

λ
=0,176
m 2 ° C / W.

И накрая, добавяме към изходните данни стойностите на коефициентите на топлопреминаване на вътрешните повърхности на пода и стените и на външната повърхност на почвата в контакт с външния въздух.

Програмата извършва изчислението в Excel, като използва формулите по-долу.

Площ:

F мн.ч
=
Б
*А

Площ на стената:

F ст
=2*
з

*(Б

+
А

)

Условна дебелина на почвения слой зад стените:

δ
конв.

=
е
(з

Х

)

Термична устойчивост на почвата под пода:

Р
17

=(1/(4*λ гр
)*(π
Ф
мн.ч

) 0,5

Загуба на топлина през пода:

В
мн.ч

=
Ф
мн.ч

*(т
v

—
т
гр

)/(Р
17

+
Р
мн.ч

+1/α ин
)

Термична устойчивост на почвата зад стените:

Р
27

=
δ
конв.

/λ гр

Загуба на топлина през стените:

В
ул

=
Ф
ул

*(т
v

—
т
н

)/(1/α n
+
Р
27

+
Р
ул

+1/α ин
)

Обща загуба на топлина към земята:

В
Σ

=
В
мн.ч

+
В
ул

2.Определяне на топлинните загуби през ограждащи конструкции.

V
сгради, конструкции и помещения
постоянни топлинни условия по време на
поддържане на отоплителен сезон
температура на дадено ниво
сравнете топлинните загуби и топлинните печалби
в изчисленото стационарно състояние,
Кога е възможно най-големият дефицит?
топлина.

Загуба на топлина
в стаите обикновено се състоят от
загуба на топлина през обвивката на сградата
Q ogp ,
консумация на топлина за отопление на открито
проникващ въздух
през отварящи се врати и други отвори
и пролуки в оградите.

Загуби
се определя топлина през оградите
по формулата:

където:
A е приблизителната площ на заграждението
конструкции или части от тях, m 2 ;

К
- коефициент на топлопреминаване на обшивката
дизайни,
;

т междун
— температура на вътрешния въздух, 0 С;

текст
— температура на външния въздух според
параметър B, 0 C;

β
– определени допълнителни топлинни загуби
във фракции от основните топлинни загуби.
Допълнителните топлинни загуби се вземат според;

н
-коефициент, отчитащ зависимостта
положение на външната повърхност
ограждащи конструкции във връзка с
към външния въздух, взети според
Таблица 6 .

Според
изискванията на точка 6.3.4 не бяха взети предвид в проекта
загуба на топлина чрез вътрешно обграждане
конструкции, с температурна разлика
в тях 3°С
и още.

В
изчисляване на топлинните загуби в мазето
взети за височината на надземната част
разстояние от готовия етаж на първия
подове до нивото на земята. подземни части
външни стени третирани с подове върху
земята. Загуби на топлина през подове на земята
изчислява се чрез разделяне на площта
етажи в 4 зони (I-III
зони с ширина 2м, IV
останала площ). Разбивка в
зона започва от нивото на земята
външна стена и се прехвърля на пода.
Коефициенти на съпротивление на топлопреминаване
всяка зона, заета от .

Консумация
топлина Q i
, W, за нагряване на инфилтриращия
въздухът се определя по формулата:

Q i
= 0,28G i c(t in
– текст)k
, (2.9),

където:
Ги —
разход на проникващ въздух, кг/ч,
през обвивката на сградата;

° С
е специфичният топлинен капацитет на въздуха, равен на
1 kJ/kg°С;

к
е коефициентът за отчитане на влиянието на брояча
топлинен поток в конструкции, равен на
0,7 за прозорци с тройни връзки;

Консумация
проникващ вътрешен въздух
G i ,
кг/ч, чрез външни течове
няма ограждащи конструкции
поради факта, че помещенията са оборудвани с
запечатани от фибростъкло
структури за предотвратяване на влизане
външния въздух в стаята, и
инфилтрация през панелни фуги
се взема предвид само за жилищни сгради
.

Плащане
загуба на топлина през обвивката на сградата
сградата е произведена в програмата
"поток",
резултатите са дадени в приложение 1.

Въпреки факта, че топлинните загуби през пода на повечето едноетажни промишлени, административни и жилищни сгради рядко надвишават 15% от общите топлинни загуби, а с увеличаване на броя на етажите понякога не достигат дори 5%, важността на правилно решаване на проблема ... Определянето на топлинните загуби от въздуха на приземния етаж или мазето в земята не губи своята актуалност

Определението за загуба на топлина от въздуха на първия етаж или мазето към земята не губи своята актуалност.

Тази статия разглежда два варианта за решаване на проблема, поставен в заглавието. Заключенията са в края на статията.

Като се имат предвид топлинните загуби, винаги трябва да се прави разлика между понятията "сграда" и "стая".

При извършване на изчислението за цялата сграда целта е да се намери мощността на източника и цялата система за топлоснабдяване.

При изчисляване на топлинните загуби на всяко отделно помещение на сградата се решава задачата за определяне на мощността и броя на топлинните устройства (батерии, конвектори и др.), необходими за монтаж във всяко конкретно помещение, за да се поддържа дадена температура на въздуха в помещението. .

Въздухът в сградата се нагрява чрез получаване на топлинна енергия от Слънцето, външни източници на топлоснабдяване през отоплителната система и от различни вътрешни източници – от хора, животни, офис техника, домакински уреди, осветителни лампи, системи за топла вода.

Въздухът вътре в помещенията се охлажда поради загубата на топлинна енергия през ограждащите конструкции на сградата, които се характеризират с топлинни съпротивления, измерени в m 2 ° C / W:

Р

=
Σ
(δ
и

/λ

и

)

δ
и

- дебелината на материалния слой на обвивката на сградата в метри;

λ
и

- коефициент на топлопроводимост на материала в W / (m ° C).

Таванът (таванът) на горния етаж, външните стени, прозорците, вратите, портите и подът на долния етаж (евентуално мазето) предпазват къщата от външната среда.

Външната среда са външният въздух и почвата.

Изчисляването на топлинните загуби от сградата се извършва при прогнозна външна температура за най-студения петдневен период от годината в района, където е построен (или ще бъде построен) обекта!

Но, разбира се, никой не ви забранява да правите изчисления за всяко друго време на годината.

Две везни от бетон или дърво

Друг проблем е видът, подовата система. Това е вечен компромис, при който, от една страна, има надеждност, издръжливост на бетонната основа, а от друга, топлината, комфорта на основата, изработена от дърво. Изборът между тези основи не си струва, когато сградата е издигната върху плоча, решетка. Сеизмологичната обстановка в района също оказва влияние върху избора на подовата основа.

бетонен под

пай от бетонен под

Бетонната подова настилка в къщата се състои от:

Уплътнена почва.
Слой от развалини.
Слоеве пясъчна подстилка.
Груба бетонна замазка.
слой от изолационен материал.
Армирана циментово-пясъчна замазка.
Хидроизолация.
Чист под.

Бетонният под, включително замазката върху плочите (пълнеж), има най-висок ресурс на якост. Също така този под е чудесен за бани, бани и други помещения, където на пода са положени керамични плочки.

Твърдението, че бетонната подова настилка винаги е студена, е неправилно, ако в подовата пита е поставена 15 см изолация. Полистиролът се използва на достъпна цена без страх за човешкото здраве. Материалът издържа на температурна среда без разрушаване.

дървен под

Схема на дървена подова пита

Подът, направен на земята, е изработен от дърво, а конструкцията му се състои от:

малка основа за стълбове;
хидроизолационен слой (по-често се използва покривен материал);
фундаментни стълбове:

черепна лента;
стоманена мрежа;
ветроустойчив слой;
дървени трупи;
изолационен материал;
вентилационна междина за отпадане на влага;
пароизолационен слой;
подова настилка от дъски.

По време на изграждането на такъв под, кръстосаната система на устройството за изоставане на дървения под дава възможност за полагане на изолационен материал с достатъчна дебелина, така че подът ще бъде топъл, а дървото има лоша топлопроводимост. Такъв под, разбира се, не може да се нарече прост, надежден, тъй като дървото се страхува от висока влажност, конденз, старее, губи външния си вид. Естествеността на материалите се счита за голям плюс, но това не винаги се счита за аргумент за използването му.

Етапи на полагане на пода

За да инсталирате бетонен под на земята със собствените си ръце, трябва да разберете технологията и основните етапи на работа. Нека преминем към директното полагане на пода на земята в къщата, което се състои от следните стъпки:

Първо трябва да изравните основата. В този случай ще използваме лазерни и оптични нива. След определяне на релефа и нивото на подовата повърхност е необходимо да се уплътни почвената основа. За тези цели има специални трамбовъчни машини.
Следващият слой ще бъде слой от фин пясък. Той също трябва да бъде запечатан. За да направите това, първо навлажняваме пясъка и след това го уплътняваме.
За най-доброто уплътняване на пясъка е необходим следващият слой. Поръсете пясъка с чакъл или експандирана глина.
Следващата стъпка ще бъде полагането на хидроизолационна мембрана. Необходимо е да се предотврати навлизането на влага в почвата или от бетонната замазка.За хидроизолация се нуждаем от пластмасов филм, полимерни мембрани или валцувани битумни материали. Когато полагате избрания материал, не забравяйте да оставите излишък (20 см), който се отрязва след полагане. Ще закрепим материала със строителна лента.
Грубият бетонен слой се полага доста просто. За типична частна къща дебелината на слоя трябва да бъде приблизително 5 сантиметра. След полагане е необходимо бетонът да се изравни добре, като разликата в повърхността не трябва да надвишава 4 мм. Такъв тънък слой се полага, тъй като грубата бетонна замазка е предназначена да служи като основа за хидроизолационни и пароизолационни материали.
След грубия бетонен слой е необходимо да се постави пароизолационният материал. Такива материали включват мембрани от фибростъкло или полиестер, полимер-битумни материали и PVC мембрани. Последният материал е най-висококачествен и издръжлив.
След това изолираме пода в къщата. Първо, е необходимо да се анализира повърхността за устойчивост на топлина, за да се избере материал за изолация на пода. За тези цели използвайте пяна или минерална вата. Във всеки случай, както отгоре, така и отдолу материалът е покрит с пластмасов филм.
Е, последният етап е полагането на чиста армирана замазка. За начало ще подсилим слоя с армировъчна мрежа или рамка от пръти. След това го запълваме с бетон до половината от нивото, правим от него малки могили и монтираме релси за маяци. След това изсипете останалата бетонна смес над нивото с 3 сантиметра и изравнете повърхността. Сега можете да поставите подовата настилка в къщата.

Както можете да видите, монтажът на бетонен под на земята, въпреки че е трудоемък процес, всички стъпки са прости и разбираеми, така че този етап на работа може да се извърши на ръка.

В повечето случаи бетонният под в частна къща не се влияе по никакъв начин от вида на почвата, сеизмичността или нивото на замръзване. Има само едно изключение - това е невъзможността за изграждането му при достатъчно високо ниво на подземните води. Като цяло този тип под на земята е универсален и често се използва в строителството.

7 Топлотехнически изчисления на светлинни отвори

V
практика на строителство на жилищни и
прилагани обществени сгради
единичен, двоен и троен стъклопакет
в дърво, пластмаса или
метална връзка, близнак
или отделно. Топлотехнически изчисления
балконски врати и леки пълнежи
отвори, както и избора на дизайна им
извършва се в зависимост от района
конструкция и помещения.

Задължително
термично общо съпротивление
пренос на топлина
,
(m2 С)/W,
за светлинни отвори се определят в
в зависимост от стойността на D_д
(таблица 10).

Тогава
по стойност

избирам
дизайна на светлинния отвор с намален
устойчивост на топлопреминаване
предоставени
≥
(таблица 13).

маса
13 - Действително намалено съпротивление
прозорци, балконски врати и покривни прозорци

пълнене светлинен отвор	Намалена устойчивост на топлопреминаване , (m2 С)/W
v дървена или pvc подвързия	v алуминиеви връзки
единичен остъкляване в дървена или пластмасови връзки	0,18	−
единичен остъкляване в метални подвързии	0,15	−
двоен стъклопакет в сдвоени връзки	0,4	−
двоен стъклопакет в отделни връзки	0,44	0,34*
Блокове кухо стъкло (с ширина на фугата 6 мм) размер: 194 × 194 × 98	0,31 (без обвързване)
	244 × 244 × 98	0,33 (без обвързване)
Профил кутия стъкло	0,31 (без обвързване)
Двойна органично стъкло за зенитни самолети фенери	0,36	−

Продължение на таблицата
13

пълнене светлинен отвор	Намалена устойчивост на топлопреминаване , (m2 С)/W
v дървена или pvc подвързия	v алуминиеви връзки
утрои органично стъкло за капандури	0,52	−
Троен остъкляване в разделно сдвоени връзки	0,55	0,46
еднокамерна двоен стъклопакет: необичаен стъклена чаша	0,38	0,34
стъкло с твърда селективна с покритие	0,51	0,43
стъкло с мека селективност с покритие	0,56	0,47
Двойна камера двоен стъклопакет: необичаен стъкло (с разстояние между стъклата 6 мм)	0,51	0,43
необичаен стъкло (с разстояние между стъклата 12 мм)	0,54	0,45
стъкло с твърда селективна с покритие	0,58	0,48
стъкло с мека селективност с покритие	0,68	0,52
стъкло с твърда селективна с покритие и пълнене с аргон	0,65	0,53
Нормално стъкло и еднокамерен прозорец с двоен стъклопакет отделни връзки: необичаен стъклена чаша	0,56	−
стъкло с твърда селективна с покритие	0,65	−
стъкло с твърда селективна с покритие и пълнене с аргон	0,69	−
Нормално стъкло и двоен стъклопакет отделни връзки: от обичайните стъклена чаша	0,68	−
стъкло с твърда селективна с покритие	0,74	−
стъкло с мека селективност с покритие	0,81	−*
стъкло с твърда селективна с покритие и пълнене с аргон	0,82	−

Продължение
таблици 13

пълнене светлинен отвор	Намалена устойчивост на топлопреминаване , (m2 С)/W
v дървена или pvc подвързия	v алуминиеви връзки
Две еднокамерни двоен стъклопакет сдвоени връзки	0,7	−
Две еднокамерни двоен стъклопакет отделно връзки	0,74	−
Четирислоен остъкляване на две сдвоени връзки	0,8	−
Бележки: * - В стоманени подвързии.

За
възприет дизайн на светлинния отвор
коефициент на топлопреминаване k_Добре,
W/(m2 С),
се определя от уравнението:

Пример
5. Топлотехническо изчисление на светлината
отвори

Първоначално
данни.

Сграда
жилищна, т_v
= 20С
(таблица
1).
окръг
строителство -
Пенза.
т_xp(0,92)
\u003d -29С;
т_оп
= -3,6С;
z_оп
= 222 дни (Приложение А, Таблица А.1);

Подове на земята C ден

Поръчка
изчисление.

Ние определяме

=
0,43 (m2 С)/W,
(таблица 10).
Избирам
дизайн на прозореца (таблица 13) в зависимост от
от стойността

като се вземе предвид изпълнението на условие (7). Така
Така за нашия пример вземаме
дървен прозорец с двоен стъклопакет
отделни връзки, с действителните
устойчивост на топлопреминаване
= 0,44 (m2 С)/W.

Коефициент
топлообменно остъкляване (прозорци) k_Добре
определя от
формула:

Подове на земята W/(m2 С).

P.S. 25.02.2016 г

Почти година след написването на статията успяхме да се справим с въпросите, повдигнати малко по-високо.

Първо, програмата за изчисляване на топлинните загуби в Excel по метода на A.G. Сотникова смята, че всичко е правилно - точно по формулите на A.I. Пехович!

Второ, формулата (3) от статията на A.G. Сотникова не трябва да изглежда така:

Р
27

=
δ
конв.

/(2*λ гр

)=K(cos
((з

Х

)*(π/2)))/К(грях
((з

Х

)*(π/2)))

В статията на A.G. Сотникова не е правилно вписване! Но след това се изгражда графиката, а примерът се изчислява по правилните формули!!!

Така трябва да бъде според A.I. Пехович (стр. 110, допълнителна задача към т. 27):

Р
27

=
δ
конв.

/λ гр

=1/(2*λ гр
)*ДА СЕ(cos
((з

Х

)*(π/2)))/К(грях
((з

Х

)*(π/2)))

δ
конв.

=R

27
*λ гр
=(½)*K(cos
((з

Х

)*(π/2)))/К(грях
((з

Х

)*(π/2)))

Преди това изчислихме топлинните загуби на пода на земята за къща с ширина 6 м с ниво на подпочвените води 6 м и дълбочина +3 градуса. Резултатите и постановката на проблема са тук -

Взети са предвид и топлинните загуби от външния въздух и дълбоко в земята. Сега ще отделя мухите от котлетите, а именно ще извърша изчислението чисто в земята, с изключение на преноса на топлина към външния въздух.

Ще направя изчисления за вариант 1 от предишното изчисление (без изолация). и следните комбинации от данни
1. UGV 6м, +3 на UGV
2. UGV 6м, +6 на UGV
3. UGV 4м, +3 на UGV
4. UGV 10м, +3 на UGV.
5. UGV 20m, +3 на UGV.
Така ще затворим въпросите, свързани с влиянието на дълбочината на GWL и влиянието на температурата върху GWL.
Изчислението, както преди, е стационарно, без да се вземат предвид сезонните колебания и като цяло не се взема предвид външният въздух
Условията са същите. Земята е с Lamda=1, стени 310mm Lamda=0.15, под 250mm Lamda=1.2.

Резултатите, както и преди, в две снимки (изотерми и "IK"), и числови - устойчивост на пренос на топлина в почвата.

Числени резултати:
1.R=4.01
2. R = 4,01 (Всичко е нормализирано за разликата, иначе не би трябвало да бъде)
3.R=3.12
4.R=5.68
5.R=6,14

Относно размерите. Ако ги съпоставим с дълбочината на GWL, получаваме следното
4м. R/L=0,78
6м. R/L = 0,67
10м. R/L=0,57
20м. R/L=0,31
R / L би бил равен на единица (или по-скоро обратният коефициент на топлопроводимост на почвата) за безкрайно голяма къща, но в нашия случай размерите на къщата са сравними с дълбочината, до която възникват топлинните загуби, а по-малка е къщата в сравнение с дълбочината, толкова по-малко трябва да бъде това съотношение.

Получената зависимост R / L трябва да зависи от съотношението на ширината на къщата към нивото на подземните води (B / L), плюс, както вече беше споменато, с B / L-> безкрайност R / L-> 1 / Lamda.
Като цяло има следните точки за безкрайно дълга къща:
L/B | R*lamda/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Тази зависимост е добре апроксимирана от експоненциална (вижте графиката в коментарите).
Освен това експонентът може да бъде написан по-опростен начин без много загуба на точност, а именно
R*Lambda/L=EXP(-L/(3B))
Тази формула в същите точки дава следните резултати:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Тези. грешка в рамките на 10%, т.е. много задоволително.

Следователно, за безкрайна къща с всякаква ширина и за всеки GWL в разглеждания диапазон, имаме формула за изчисляване на съпротивлението на топлопреминаване в GWL:R=(L/lamda)*EXP(-L/(3B))

тук L е дълбочината на GWL, Lamda е топлопроводимостта на почвата, B е ширината на къщата.
Формулата е приложима в диапазона L/3B от 1,5 до приблизително безкрайност (висок GWL).
Ако използвате формулата за по-дълбоки нива на подземните води, тогава формулата дава значителна грешка, например за 50 м дълбочина и 6 м ширина на къща, имаме: R=(50/1)*exp(-50/18) =3,1, което очевидно е твърде малко.

Приятен ден на всички!

заключения:

1. Увеличаването на дълбочината на GWL не води до последователно намаляване на топлинните загуби от подземните води, тъй като се включва нарастващо количество почва.
2. В същото време системи с GWL от типа 20m или повече може никога да не достигнат до болницата, което се изчислява през периода на "живот" у дома.
3. R в земята не е толкова голям, той е на ниво 3-6, така че загубата на топлина дълбоко в пода по земята е много значителна. Това е в съответствие с получения по-рано резултат за отсъствието на голямо намаляване на топлинните загуби при изолация на лентата или слепата зона.
4. От резултатите е извлечена формула, използвайте я за вашето здраве (на свой собствен риск и риск, разбира се, моля ви да знаете предварително, че по никакъв начин не нося отговорност за надеждността на формулата и други резултати и тяхната приложимост на практика).
5. Следва от малко проучване, проведено по-долу в коментара. Загубата на топлина към улицата намалява загубата на топлина към земята.
Тези. Неправилно е да се разглеждат поотделно два процеса на пренос на топлина. И като увеличаваме топлинната защита от улицата, увеличаваме топлинните загуби към земята
и по този начин става ясно защо ефектът от затоплянето на контура на къщата, получен по-рано, не е толкова значителен.