Lagdelt gulvstruktur
Processen med at lægge gulvet på jorden i et privat hus kræver omhyggelig forberedelse. Det er nødvendigt at tage højde for tykkelsen af betonbelægningen og kontrollere, om det vil begrænse passager i døråbninger.
Rør og kabler, der løber under gulvet, skal også isoleres. God forberedelse kræver et undergulv. Dens enhed skal have følgende lagdelte struktur:
- jorden base;
- fint sand;
- knust sten;
- vandtætning;
- ru beton afretningslag;
- dampspærre;
- isolering;
- efterbehandling af forstærket afretningslag;
- gulvbelægning.
- Nogle bygherrer bruger anden strukturering, men denne metode er den mest almindelige.
Beregning af varmetab i MS Excel gennem gulv og vægge i tilknytning til terræn efter metode af professor A.G. Sotnikov.
En meget interessant teknik til bygninger begravet i jorden er beskrevet i artiklen "Termofysisk beregning af varmetab i den underjordiske del af bygninger". Artiklen blev offentliggjort i 2010 i №8 i ABOK-magasinet under overskriften "Diskussionsklub".
De, der ønsker at forstå betydningen af det, der er skrevet nedenfor, bør først studere ovenstående.
A.G. Sotnikov, der hovedsageligt stoler på resultaterne og erfaringerne fra andre forgængere videnskabsmænd, er en af de få, der i næsten 100 år har forsøgt at flytte det emne, der bekymrer mange varmeingeniører. Jeg er meget imponeret over hans tilgang ud fra synspunktet om grundlæggende varmeteknik. Men vanskeligheden ved korrekt at vurdere jordens temperatur og dens termiske ledningsevne i mangel af passende undersøgelsesarbejde ændrer noget metoden for A.G. Sotnikov ind i et teoretisk plan, der bevæger sig væk fra praktiske beregninger. Selvom man samtidig fortsætter med at stole på zonemetoden fra V.D. Machinsky, alle tror bare blindt på resultaterne og kan, når de forstår den generelle fysiske betydning af deres forekomst, ikke være sikker på de opnåede numeriske værdier.
Hvad er meningen med professor A.G. Sotnikov? Han foreslår at antage, at alle varmetab gennem gulvet i en begravet bygning "går" ned i planetens dybder, og alle varmetab gennem vægge i kontakt med jorden til sidst overføres til overfladen og "opløses" i den omgivende luft. .
Dette ser ud til at være delvist sandt (uden matematisk begrundelse), hvis der er tilstrækkelig uddybning af gulvet i nederste etage, men med en uddybning på mindre end 1,5 ... 2,0 meter er der tvivl om rigtigheden af postulaterne ...
På trods af alle de kritikpunkter, der er fremsat i de foregående afsnit, er det udviklingen af professor A.G. Sotnikova ser ud til at være meget lovende.
Lad os i Excel beregne varmetabet gennem gulv og vægge ned i jorden for samme bygning som i det foregående eksempel.
Vi nedskriver dimensionerne af bygningens kælder og de estimerede lufttemperaturer i blokken med indledende data.
Dernæst skal du udfylde jordens egenskaber. Lad os som et eksempel tage sandjord og indtaste dens varmeledningskoefficient og temperatur i en dybde på 2,5 meter i januar i de indledende data. Jordens temperatur og varmeledningsevne for dit område kan findes på internettet.
Vægge og gulv vil være lavet af armeret beton (λ
=1,7
W/(m °C)) 300 mm tyk (δ
=0,3
m) med termisk modstand R
=
δ
λ
=0,176
m 2 ° C / W.
Og endelig tilføjer vi til de indledende data værdierne af varmeoverførselskoefficienterne på de indre overflader af gulvet og væggene og på den ydre overflade af jorden i kontakt med den ydre luft.
Programmet udfører beregningen i Excel ved hjælp af nedenstående formler.
Etageareal:
F pl
=
B
*EN
Vægområde:
F st
=2*
h
*(B
+
EN
)
Betinget tykkelse af jordlaget bag væggene:
δ
konv.
=
f
(h
H
)
Termisk modstand af jorden under gulvet:
R
17
=(1/(4*λ gr
)*(π
F
pl
) 0,5
Varmetab gennem gulvet:
Q
pl
=
F
pl
*(t
v
—
t
gr
)/(R
17
+
R
pl
+1/α in
)
Termisk modstand af jorden bag væggene:
R
27
=
δ
konv.
/λ gr
Varmetab gennem vægge:
Q
st
=
F
st
*(t
v
—
t
n
)/(1/a n
+
R
27
+
R
st
+1/α in
)
Generelt varmetab til jorden:
Q
Σ
=
Q
pl
+
Q
st
2.Bestemmelse af varmetab gennem omsluttende konstruktioner.
V
bygninger, strukturer og lokaler
konstante termiske forhold under
fyringssæsonen at opretholde
temperatur på et givet niveau
sammenligne varmetab og varmetilvækst
i den beregnede steady state,
Hvornår er det størst mulige underskud?
varme.
Varmetab
i rum generelt består af
varmetab gennem klimaskærmen
Q ogp,
varmeforbrug til opvarmning af udendørs
indtrængende luft ind
gennem åbne døre og andre åbninger
og huller i hegn.
Tab
varme gennem hegnene bestemmes
efter formlen:
hvor:
A er det anslåede areal af indeslutningen
strukturer eller dele deraf, m 2 ;
K
- varmeoverførselskoefficient for indkapslingen
designs,
;
t int
— temperatur af den indre luft, 0 С;
tekst
— udelufttemperatur iflg
parameter B, 0 C;
β
– yderligere varmetab bestemt
i brøkdele af de vigtigste varmetab.
Yderligere varmetab tages iht.
n
-koefficient under hensyntagen til afhængigheden
ydre overfladeposition
omsluttende konstruktioner ift
til udeluften, taget iflg
Tabel 6 .
Ifølge
kravene i punkt 6.3.4 blev ikke taget i betragtning i projektet
varmetab gennem indvendig indkapsling
strukturer, med temperaturforskel
i dem 3 ° С
og mere.
På
kælder varmetabsberegning
taget for højden af den overjordiske del
afstand fra det færdige gulv af det første
etager til stueplan. underjordiske dele
ydervægge behandlet gulve på
jord. Varmetab gennem gulve på jorden
beregnes ved at dividere arealet
etager i 4 zoner (I-III
zoner 2m brede, IV
resterende areal). Opdeling i
zone starter fra jordoverfladen
ydervæg og overført til gulvet.
Varmeoverførselsmodstandskoefficienter
hver zone taget af .
Forbrug
varme Q i
, W, til opvarmning af det infiltrerende
luft bestemmes af formlen:
Q i
= 0,28G i c(t in
– tekst) k
, (2.9),
hvor:
Gi —
forbrug af infiltrerende luft, kg/h,
gennem bygningens klimaskærm;
C
er luftens specifikke varmekapacitet, lig med
1 kJ/kg°С;
k
er koefficienten for at tage højde for tællerens indflydelse
varmestrøm i strukturer, lig med
0,7 for vinduer med tredobbelt binding;
Forbrug
infiltrerende indendørs luft
G i,
kg/h, gennem eksterne utætheder
ingen omsluttende strukturer
på grund af, at lokalerne er udstyret med
glasfiber forseglet
strukturer for at forhindre indtrængen
udeluft ind i rummet, og
nedsivning gennem panelsamlinger
kun tages i betragtning for beboelsesejendomme
.
Betaling
varmetab gennem klimaskærmen
bygning blev produceret i programmet
"Flyde",
resultaterne fremgår af bilag 1.
På trods af at varmetabet gennem gulvet i de fleste en-etagers industri-, administrations- og boligbyggerier sjældent overstiger 15 % af det samlede varmetab, og med en stigning i antallet af etager nogle gange ikke når op på 5 %, er vigtigheden af korrekt løsning af problemet ... Bestemmelse af varmetab fra stueetagens luft eller kælder i jorden mister ikke sin relevans
Definitionen af varmetab fra luften på første sal eller kælder til jorden mister ikke sin relevans.
Denne artikel diskuterer to muligheder for at løse problemet i titlen. Konklusioner er i slutningen af artiklen.
I betragtning af varmetab bør man altid skelne mellem begreberne "bygning" og "rum".
Når man udfører beregningen for hele bygningen, er målet at finde kildens effekt og hele varmeforsyningssystemet.
Ved beregning af varmetabet for hvert enkelt rum i bygningen løses problemet med at bestemme effekten og antallet af termiske enheder (batterier, konvektorer osv.), der kræves til installation i hvert specifikt rum for at opretholde en given indendørs lufttemperatur .
Luften i bygningen opvarmes ved at modtage termisk energi fra Solen, eksterne kilder til varmeforsyning gennem varmesystemet og fra forskellige interne kilder - fra mennesker, dyr, kontorudstyr, husholdningsapparater, belysningslamper, varmtvandsforsyningssystemer.
Luften inde i lokalerne afkøles på grund af tab af termisk energi gennem bygningens omsluttende strukturer, som er karakteriseret ved termiske modstande målt i m 2 ° C / W:
R
=
Σ
(δ
jeg
/λ
jeg
)
δ
jeg
- tykkelsen af bygningens klimaskærms materialelag i meter;
λ
jeg
- koefficient for materialets varmeledningsevne i W / (m ° C).
Loftet (loftet) på overetagen, ydervægge, vinduer, døre, porte og gulvet i underetagen (evt. kælderen) beskytter huset mod det ydre miljø.
Det ydre miljø er den udendørs luft og jord.
Beregning af varmetab ved bygningen udføres ved den estimerede udetemperatur for årets koldeste femdages periode i det område, hvor objektet er bygget (eller skal bygges)!
Men der er selvfølgelig ingen, der forbyder dig at lave en beregning for nogen anden tid af året.
To vægte i beton eller træ
Et andet problem er typen, gulvsystemet. Dette er et evigt kompromis, hvor der på den ene side er pålideligheden, holdbarheden af betonbunden, og på den anden side varmen, komforten af basen lavet af træ. Valget mellem disse baser er ikke det værd, når bygningen er opført på en pladebase, en grillage. Den seismologiske situation i regionen har også indflydelse på valget af gulvbund.
betongulv
betongulvtærte
Betongulvtærten i huset består af:
- Komprimeret jord.
- Et lag murbrokker.
- Lag af sandstrøelse.
- Groft beton afretningslag.
- lag af isoleringsmateriale.
- Forstærket cement-sand afretningslag.
- Vandtætning.
- Rent gulv.
Betongulvet, inklusive afretningslag på pladerne (fyldning), har den højeste styrkeressource. Også dette gulv er fantastisk til badeværelser, badeværelser og andre rum, hvor der er lagt keramiske fliser på gulvet.
Udsagnet om, at betongulv altid er koldt, er forkert, hvis der lægges 15 cm isolering i gulvtærten. Polystyren bruges til en overkommelig pris uden frygt for menneskers sundhed. Materialet modstår temperaturmiljøet uden ødelæggelse.
trægulv
Ordning af en trægulvstærte
Gulvet, lavet på jorden, er lavet af træ, og dets struktur består af:
- et lille fundament til indlæg;
- vandtætningslag (tagmateriale bruges oftere);
- fundament søjler:
- kraniel bar;
- stålnet;
- vindtæt lag;
- træstammer;
- isolerende materiale;
- ventilationsgab til spild af fugt;
- dampspærrelag;
- plankegulv.
Under konstruktionen af et sådant gulv gør krydssystemet af trægulvs-laganordningen det muligt at lægge isolerende materiale af tilstrækkelig tykkelse, så gulvet bliver varmt, og træet har dårlig varmeledningsevne. Et sådant gulv kan selvfølgelig ikke kaldes simpelt, pålideligt, da træ er bange for høj luftfugtighed, kondens, ældes, mister sit udseende. Materialernes naturlighed betragtes som et stort plus, men dette betragtes ikke altid som et argument for dets brug.
Stadier af gulvlægning
For at installere et betongulv på jorden med dine egne hænder, skal du forstå teknologien og de vigtigste stadier af arbejdet. Lad os gå videre til den direkte lægning af gulvet på jorden i huset, som består af følgende trin:
- Først skal du udjævne basen. I dette tilfælde vil vi bruge laser og optiske niveauer. Efter at aflastningen og niveauet af gulvoverfladen er bestemt, er det nødvendigt at komprimere jordbunden. Til disse formål er der specielle stampemaskiner.
- Det næste lag vil være et lag af fint sand. Det skal også forsegles. For at gøre dette fugter vi først sandet, og derefter komprimerer vi det.
- For den bedste komprimering af sandet er det næste lag nødvendigt. Drys sandet med grus eller ekspanderet ler.
- Det næste trin vil være at lægge vandtætningsmembranen. Det er nødvendigt at forhindre fugt i at komme ind i jorden eller fra betonafretningen.Til vandtætning har vi brug for en plastfilm, polymermembraner eller rullede bituminøse materialer. Når du lægger det valgte materiale, skal du sørge for at efterlade overskydende (20 cm), som skæres af efter lægning. Vi fastgør materialet med byggetape.
- Det ru betonlag lægges ganske enkelt. For et typisk privat hus skal lagtykkelsen være cirka 5 centimeter. Efter lægning er det nødvendigt at udjævne betonbrønden, overfladeforskellen bør ikke overstige 4 mm. Et sådant tyndt lag lægges, fordi den ru betonafretning er beregnet til at tjene som grundlag for vandtætnings- og dampspærrematerialer.
- Efter det ru betonlag er det nødvendigt at lægge dampspærrematerialet. Sådanne materialer omfatter glasfiber- eller polyestermembraner, polymer-bitumenmaterialer og PVC-membraner. Sidstnævnte materiale er af højeste kvalitet og holdbart.
- Dernæst isolerer vi gulvet i huset. Først er det nødvendigt at analysere overfladen for varmebestandighed for at vælge et materiale til gulvisolering. Til disse formål skal du bruge skum eller mineraluld. Under alle omstændigheder er både over og under materialet dækket af en plastfilm.
- Nå, den sidste fase er lægningen af en ren forstærket afretningslag. Til at begynde med vil vi forstærke laget med et forstærkningsnet eller en ramme af stænger. Derefter fylder vi det med beton til halvdelen af niveauet, laver små høje ud af det og installerer beacon-skinner. Hæld derefter den resterende betonblanding over niveauet med 3 centimeter og niveller overfladen. Nu kan du lægge gulvbelægningen i huset.
Som du kan se, er installationen af et betongulv på jorden, selvom det er en besværlig proces, alle trinene er enkle og forståelige, så denne fase af arbejdet kan udføres i hånden.
I de fleste tilfælde påvirkes betongulvet i et privat hus ikke på nogen måde af jordtypen, seismikken eller fryseniveauet. Der er kun en undtagelse - dette er umuligheden af dens konstruktion på et tilstrækkeligt højt niveau af grundvand. Generelt er denne type gulv på jorden universel og bruges ofte i byggeriet.
7 Termoteknisk beregning af lysåbninger
V
praksis med byggeri af bolig- og
offentlige bygninger anvendt
enkelt, dobbelt og tredobbelt ruder
i træ, plast el
metalbundet, tvilling
eller adskilt. Termoteknisk beregning
altandøre og lette fyldninger
åbninger, samt valget af deres designs
udføres afhængigt af området
byggeri og lokaler.
Påkrævet
termisk total modstand
varmeoverførsel
,
(m2 С)/W,
for lysåbninger bestemmes i
afhængig af værdien af Dd
(tabel 10).
Derefter
efter værdi
vælge
udformningen af lysåbningen med det reducerede
varmeoverførselsmodstand
stillet til rådighed
≥
(tabel 13).
bord
13 - Faktisk reduceret modstand
vinduer, altandøre og ovenlysvinduer
|
fyldning |
Reduceret |
|
|
v |
v |
|
|
enkelt |
0,18 |
− |
|
enkelt |
0,15 |
− |
|
termoruder bindinger |
0,4 |
− |
|
termoruder bindinger |
0,44 |
0,34* |
|
Blokke |
0,31 (uden binding) |
|
|
244 |
0,33 (uden binding) |
|
|
Profil |
0,31 (uden binding) |
|
|
Dobbelt |
0,36 |
− |
,
Bordfortsættelse
13
|
fyldning |
Reduceret |
|
|
v |
v |
|
|
tredobles ud ovenlysvinduer |
0,52 |
− |
|
Tredobbelt |
0,55 |
0,46 |
|
enkelt kammer
ud over det sædvanlige |
0,38 |
0,34 |
|
glas med belagt |
0,51 |
0,43 |
|
glas med belagt |
0,56 |
0,47 |
|
Dobbeltkammer
ud over det sædvanlige |
0,51 |
0,43 |
|
ud over det sædvanlige |
0,54 |
0,45 |
|
glas med belagt |
0,58 |
0,48 |
|
glas med belagt |
0,68 |
0,52 |
|
glas med
belagt |
0,65 |
0,53 |
|
Normal
ud over det sædvanlige |
0,56 |
− |
|
glas med belagt |
0,65 |
− |
|
glas med
belagt |
0,69 |
− |
|
Normal |
0,68 |
− |
|
glas med belagt |
0,74 |
− |
|
glas med belagt |
0,81 |
−* |
|
glas med
belagt |
0,82 |
− |
,Fortsættelse
tabeller 13
|
fyldning |
Reduceret |
|
|
v |
v |
|
|
To enkeltkammer
parret |
0,7 |
− |
|
To enkeltkammer
adskille |
0,74 |
− |
|
Fire lag
parret |
0,8 |
− |
|
Bemærkninger: * - |
,
Til
vedtaget design af lysåbningen
varmeoverførselskoefficient kOkay,
W/(m2 С),
bestemmes af ligningen:
.
Eksempel
5. Termoteknisk beregning af lys
åbninger
Initial
data.
-
Bygning
beboelse, tv
= 20С
(bord
1). -
Distrikt
konstruktion -
Penza. -
txp(0,92)
\u003d -29С;
top
= -3,6С;
zop
= 222 dage (Bilag A, tabel A.1);
C dag
Bestille
beregning.
-
Vi definerer
=
0,43 (m2 С)/W,
(tabel 10). -
Vælge
vinduesdesign (tabel 13) afhængig af
fra værdienunder hensyntagen til opfyldelsen af betingelse (7). Så
Således tager vi for vores eksempel
træ termoruder
separate bindinger, med den faktiske
varmeoverførselsmodstand
= 0,44 (m2 С)/W.
Koefficient
varmeoverførselsruder (vinduer) kOkay
bestemt af
formel:
W/(m2 С).
P.S. 25/02/2016
Næsten et år efter at have skrevet artiklen, formåede vi at håndtere de spørgsmål, der blev rejst lidt højere.
For det første programmet til beregning af varmetab i Excel efter metoden fra A.G. Sotnikova mener, at alt er korrekt - nøjagtigt efter formlerne for A.I. Pehovich!
For det andet er formlen (3) fra artiklen af A.G. Sotnikova burde ikke se sådan ud:
R
27
=
δ
konv.
/(2*λ gr
)=K(cos
((h
H
)*(π/2)))/К(synd
((h
H
)*(π/2)))
I artiklen af A.G. Sotnikova er ikke en korrekt indtastning! Men så bygges grafen, og eksemplet udregnes efter de rigtige formler!!!
Så det burde være ifølge A.I. Pekhovich (s. 110, supplerende opgave til punkt 27):
R
27
=
δ
konv.
/λ gr
=1/(2*λ gr
)*TIL(cos
((h
H
)*(π/2)))/К(synd
((h
H
)*(π/2)))
δ
konv.
=R
27
*λ gr
=(½)*K(cos
((h
H
)*(π/2)))/К(synd
((h
H
)*(π/2)))
Tidligere har vi beregnet gulvets varmetab på jorden for et hus 6m bredt med en grundvandsspejl på 6m og +3 grader i dybden Resultater og problemstilling er her -
Der blev også taget højde for varmetabene til udeluften og dybt ned i jorden. Nu vil jeg adskille fluerne fra koteletterne, nemlig at jeg udfører beregningen rent i jorden, undtagen varmeoverførsel til udeluften.
Jeg vil foretage beregninger for mulighed 1 fra den tidligere beregning (uden isolering). og følgende datakombinationer
1. UGV 6m, +3 på UGV
2. UGV 6m, +6 på UGV
3. UGV 4m, +3 på UGV
4. UGV 10m, +3 på UGV.
5. UGV 20m, +3 på UGV.
Således vil vi lukke spørgsmålene relateret til indflydelsen af GWL-dybden og indflydelsen af temperatur på GWL.
Beregningen er som før stationær, idet der ikke tages højde for sæsonudsving og generelt uden hensyntagen til udeluften
Betingelserne er de samme. Jorden har Lamda=1, vægge 310mm Lamda=0,15, gulv 250mm Lamda=1,2.
Resultaterne, som før, i to billeder (isotermer og "IK"), og numerisk - modstand mod varmeoverførsel ind i jorden.
Numeriske resultater:
1.R=4,01
2. R = 4,01 (Alt er normaliseret for forskellen, ellers burde det ikke have været det)
3.R=3.12
4.R=5,68
5.R=6,14
Om størrelserne. Hvis vi korrelerer dem med GWL-dybden, får vi følgende
4m. R/L=0,78
6m. R/L=0,67
10m. R/L=0,57
20m. R/L=0,31
R / L ville være lig med en (eller rettere, den omvendte koefficient for jordens varmeledningsevne) for et uendeligt stort hus, men i vores tilfælde er husets dimensioner sammenlignelige med den dybde, som varmetabet opstår i, og mindre huset i forhold til dybden, jo mindre skal dette forhold være.
Den resulterende afhængighed R / L skal afhænge af forholdet mellem husets bredde og grundvandsniveauet (B / L), plus, som allerede nævnt, med B / L-> uendelig R / L-> 1 / Lamda.
I alt er der følgende punkter for et uendeligt langt hus:
L/B | R*lamda/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Denne afhængighed er godt tilnærmet af en eksponentiel (se grafen i kommentarerne).
Desuden kan eksponenten skrives på en mere enkel måde uden større tab af nøjagtighed, nemlig
R*Lambda/L=EXP(-L/(3B))
Denne formel på de samme punkter giver følgende resultater:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
De der. fejl inden for 10 %, dvs. meget tilfredsstillende.
Derfor har vi for et uendeligt hus af enhver bredde og for enhver GWL i det betragtede område en formel til beregning af modstanden mod varmeoverførsel i GWL:R=(L/lamda)*EXP(-L/(3B))
her er L dybden af GWL, Lamda er jordens varmeledningsevne, B er husets bredde.
Formlen er anvendelig i L/3B-området fra 1,5 til cirka uendeligt (høj GWL).
Hvis du bruger formlen for dybere grundvandsstande, så giver formlen en væsentlig fejl, for eksempel for en 50m dybde og 6m bredde af et hus, har vi: R=(50/1)*exp(-50/18) =3,1, hvilket åbenbart er for lille.
Hav en god dag allesammen!
Konklusioner:
1. En stigning i GWL-dybden fører ikke til et konsekvent fald i varmetabet til grundvandet, da der er tale om en stigende mængde jord.
2. Samtidig må systemer med en GWL af typen 20m eller mere aldrig nå frem til hospitalet, hvilket beregnes i "livet" i hjemmet.
3. Rind i jorden er ikke så stor, den er på niveauet 3-6, så varmetabet dybt ned i gulvet langs jorden er meget betydeligt. Dette er i overensstemmelse med det tidligere opnåede resultat om fraværet af en stor reduktion i varmetabet, når tapen eller blindområdet er isoleret.
4. En formel er blevet udledt fra resultaterne, brug den til dit helbred (på egen risiko og risiko, selvfølgelig beder jeg dig om på forhånd at vide, at jeg på ingen måde er ansvarlig for pålideligheden af formlen og andre resultater og deres anvendelighed i praksis).
5. Følger af en lille undersøgelse foretaget nedenfor i kommentaren. Varmetab til gaden reducerer varmetabet til jorden.
De der. Det er forkert at betragte to varmeoverførselsprocesser separat. Og ved at øge den termiske beskyttelse fra gaden øger vi varmetabet til jorden
og dermed bliver det klart, hvorfor effekten af opvarmning af husets kontur, opnået tidligere, ikke er så signifikant.
