Cálculo del aislamiento del piso hecho en el suelo.
El método de "ingeniería térmica" para los revestimientos de pisos de los pisos inferiores difiere significativamente del cálculo de la resistencia térmica de otras estructuras de cerramiento. Para la barrera térmica inferior, todo está conectado con un entorno diferente: el contacto con el aire, el suelo, que atrapa el calor, impide su transferencia e incluso lo absorbe. Las técnicas de cálculo difieren debido a una gran cantidad de factores de terceros, sin embargo, cada uno requiere un estudio por separado.
El cálculo del piso de los pisos inferiores de las estructuras, por ejemplo, sobre una base de pilotes, se calcula utilizando el método Machinsky, que consiste en dividir el revestimiento del piso en 4 zonas condicionales. Se forman a lo largo del perímetro de la estructura en la superficie del piso con un ancho de 200 cm Para una zona separada, se calculan indicadores que muestran la resistencia a la transferencia de calor (medida en metros cuadrados K / W):
Zonas de resistencia a la transferencia de calor
- 1 zona - 2,1 m2K/W.
- Zona 2 - 4,3 m2K/W.
- Zona 3 - 8,6 m2K/W.
- 4 zonas - 14,2 m2K/W.
En habitaciones estrechas, las últimas zonas a menudo están ausentes; en habitaciones espaciosas, la última zona ocupa el lugar que queda de las tres primeras.
Al construir un piso en casas empotradas con sótano, se considera la altura de la pared a la línea de suelo desde la calle. El hormigón de cimentación se toma como equivalente al suelo, el calor que sale a través de la capa del suelo se mueve condicionalmente hacia la superficie.
El calor que sale a través de la superficie del suelo se calcula como si penetrara profundamente en el suelo. Esto significa que el grado de saturación con calor y la diferencia de temperatura no son lo mismo. Dichos datos se indican en el método de cálculo de Sotnikov, sin embargo, para su correcta aplicación, es necesario determinar los indicadores iniciales del clima.
Para la correcta implementación de los datos calculados que indican la resistencia a la transferencia de calor, existe un programa especial. Para obtener el resultado, debe completar varias líneas.
Determinación de las pérdidas de calor para calentar el aire de ventilación.
Pérdida de calor, Qv,
W, calculado para cada
habitación climatizada con una
o más ventanas o balcones
puertas en los muros exteriores, a base de
la necesidad de calefacción
aparatos de calefacción al aire libre
aire en el volumen de un solo intercambio de aire
por hora según la fórmula:
-por
salones y cocinas:
,
mar (2.7)
donde Qv- consumo de calor para
calentamiento del aire exterior que entra
en la habitación para compensar la natural
campana no compensada calentada
suministro de aire o para calefacción
entrada de aire exterior
huecos de escalera a través de la apertura
en la estación fría, puertas exteriores
en ausencia de cortinas aerotérmicas.
- cuadrado
piso de la habitación, m2;
- altura
habitaciones de piso a techo, m, pero no
más de 3,5.
- por
escalera:
,
W; (2.8)
donde B es el coeficiente,
teniendo en cuenta el número de vestíbulos de entrada.
Con un vestíbulo (dos puertas)
= 1,0;
—
altura del edificio (altura del hueco de la escalera),
metro;
P es el número de personas en
edificio, personas;
q1 – pérdidas de calor calculadas,
mar
q1=∑Q+Qv, w
(2.9)
Arroz. 2.1. Plano a 0.000.
Tabla 2.1 Cálculo de pérdidas de calor y
transferencia de calor a través del recinto
diseños
|
Número local |
Nombre |
Esgrima |
qv, |
q1, |
||||||||||
|
tv, |
designacion |
orientación |
% w, |
aXB, |
A, |
1/R W/(m2 C) radW/(m2 grados) |
tv— |
norte |
1 + |
qa |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
Σ |
-
Número de la habitación. Número de tres dígitos.
El primer dígito es el número de piso (cálculo
lideramos para los primeros, intermedios y
últimos pisos.) Segundo y tercer
dígito - el número de serie de la habitación en
piso. La numeración es de izquierda
las instalaciones superiores del edificio (en el plano)
en el sentido de las agujas del reloj para habitaciones con
paredes exteriores, luego para interiores,
sin paredes exteriores.
2, 3Nombre y temperatura de la habitación
aire interno en él:
LCD - sala de estar -20оС;
KX - cocina - 18 ° C;
PR - hall de entrada - 16оС;
VN - baño contra la pared exterior -
25ºC;
UB - letrina - 20оС;
C / U - baño combinado - 25 ° C;
LK - hueco de escalera - 16оС;
LP - sala de ascensor - 16оС;
La temperatura en las habitaciones se toma
sobre .
4. Nombres de la cerca:
HC - pared exterior;
DO - ventana, doble acristalamiento (TO -
triple acristalamiento);
PL - piso (superposición sobre el sótano),
tenido en cuenta para las premisas de la primera
pisos;
PT - techo (piso del ático),
para el último piso;
DV - puertas exteriores al edificio en el LC;
BDV - puertas exteriores balconeras.
-
Orientación - orientación del exterior
estructura de cerramiento en el lateral
Sveta. (dependiendo de la orientación
fachada con escalera). -
%/ w- repetibilidad
%, y velocidad del viento en dirección, m/s. -
ab, m –
dimensiones de la valla correspondiente
según las reglas de medida. -
A - el área de la cerca:
A=axb,
m2(2,10)
-
1/R– aceptado
dependiendo del nombre de la valla. -
n es un coeficiente que tiene en cuenta
ubicación de envolventes de edificios
en relación con el aire exterior.
Aceptado según Tabla 3. para exterior
paredes, ventanas, puertas n=1. Para
techos sobre sin calefacción
sótanos sin lucernarios n=0,6.
para el piso del ático n=0.9. -
Diferencia de temperatura entre interna y
aire exterior o diferencia de temperatura
desde diferentes lados de la valla, oC. -
Coeficiente teniendo en cuenta adicional
pérdida de calor: si la velocidad del viento de
4,5 a 5 m/s y repetibilidad de al menos 15%,
luego =0.05;
si la velocidad es superior a 5 m/s y la repetibilidad
no menos del 15%, entonces =0.1,
y en otros casos =0.
13.Q1– pérdidas de calor calculadas
interior, W:
q1=QA+QV(2.11)
Los resultados de los cálculos se ingresan en el resumen.
Tabla de pérdidas y ganancias de calor.
Tabla 2.2 Tabla resumen de pérdidas de calor
y ganancias de calor
|
Número de la habitación |
01 |
02 |
03 |
norte |
Apartamento No. 1 |
04 |
05 |
06 |
metro |
Apartamento No. 2 |
Σ |
|
numero de pisos |
|||||||||||
|
1 |
|||||||||||
|
2-4 |
|||||||||||
|
5 |
|||||||||||
|
Σ |
ΣQ1 |
1. Pérdida de calor de un edificio sin escaleras
células:
q1= ΣQ1,
martes;(2.12)
2. Pérdida de calor en la escalera y
cuarto de ascensor:
q2=QOK+Qlp,
W; (2.13)
3. Pérdida de calor del edificio:
qzd=Q1+Q2, W;
(2.14)
Nota: haciendo
proyecto de curso pérdida de calor a través de
las barreras internas pueden ser despreciadas.
PD 25/02/2016
Casi un año después de escribir el artículo, logramos abordar las preguntas planteadas un poco más alto.
En primer lugar, el programa de cálculo de pérdidas de calor en Excel según el método de A.G. Sotnikova cree que todo es correcto, exactamente de acuerdo con las fórmulas de A.I. Pehovich!
En segundo lugar, la fórmula (3) del artículo de A.G. Sotnikova no debería verse así:
R
27
=
d
conversión
/(2*λ gramo
)=K(porque
((h
H
)*(π/2)))/К(pecado
((h
H
)*(π/2)))
En el artículo de A.G. ¡Sotnikova no es una entrada correcta! ¡Pero luego se construye el gráfico y el ejemplo se calcula de acuerdo con las fórmulas correctas!
Entonces debería ser de acuerdo con A.I. Pekhovich (p. 110, tarea adicional al ítem 27):
R
27
=
d
conversión
/λ gramo
=1/(2*λ gramo
)*A(porque
((h
H
)*(π/2)))/К(pecado
((h
H
)*(π/2)))
d
conversión
=R
27
*λgr
=(½)*K(porque
((h
H
)*(π/2)))/К(pecado
((h
H
)*(π/2)))
La transferencia de calor a través de las cercas de una casa es un proceso complejo. Para tener en cuenta estas dificultades tanto como sea posible, la medición de las instalaciones al calcular las pérdidas de calor se realiza de acuerdo con ciertas reglas, que prevén un aumento o disminución condicional del área. A continuación se presentan las principales disposiciones de estas reglas.
Reglas para medir las áreas de las estructuras de cerramiento: a - una sección de un edificio con un ático; b - sección de un edificio con revestimiento combinado; c - plano de construcción; 1 - piso sobre el sótano; 2 - piso sobre troncos; 3 - piso en el suelo;
El área de ventanas, puertas y otras aberturas se mide por la abertura de construcción más pequeña.
El área del techo (pt) y el piso (pl) (excepto el piso en el suelo) se mide entre los ejes de las paredes interiores y la superficie interior de la pared exterior.
Las dimensiones de las paredes exteriores se toman horizontalmente a lo largo del perímetro exterior entre los ejes de las paredes interiores y la esquina exterior de la pared, y en altura, en todos los pisos excepto el inferior: desde el nivel del piso terminado hasta el piso del siguiente piso. En la última planta, la parte superior del muro exterior coincide con la parte superior del revestimiento o piso del ático.En la planta baja, según el diseño del piso: a) desde la superficie interior del piso en el suelo; b) de la superficie de preparación para la estructura del piso en los troncos; c) desde el borde inferior del techo sobre un subsuelo o sótano sin calefacción.
Al determinar la pérdida de calor a través de las paredes internas, sus áreas se miden a lo largo del perímetro interior. La pérdida de calor a través de los recintos internos de las instalaciones se puede ignorar si la diferencia de temperatura del aire en estas instalaciones es de 3 °C o menos.
Desglose de la superficie del suelo (a) y partes empotradas de las paredes exteriores (b) en zonas de diseño I-IV
La transferencia de calor desde la habitación a través de la estructura del suelo o pared y el espesor del suelo con el que entran en contacto está sujeta a leyes complejas. Para calcular la resistencia a la transferencia de calor de estructuras ubicadas en el suelo, se utiliza un método simplificado. La superficie del piso y las paredes (en este caso, el piso se considera como una continuación de la pared) se divide a lo largo del suelo en franjas de 2 m de ancho, paralelas a la unión de la pared exterior y la superficie del suelo.
El conteo de zonas comienza a lo largo de la pared desde el nivel del suelo, y si no hay paredes a lo largo del suelo, entonces la zona I es la franja de piso más cercana a la pared exterior. Las dos franjas siguientes serán las numeradas II y III, y el resto del suelo será la zona IV. Además, una zona puede comenzar en la pared y continuar en el suelo.
Un piso o pared que no contiene capas aislantes hechas de materiales con un coeficiente de conductividad térmica de menos de 1,2 W / (m ° C) se denomina no aislado. La resistencia a la transferencia de calor de dicho piso generalmente se denota como R np, m 2 ° C / W. Para cada zona de un piso sin aislamiento, se proporcionan valores estándar de resistencia a la transferencia de calor:
- zona I - RI \u003d 2,1 m 2 ° C / W;
- zona II - RII \u003d 4,3 m 2 ° C / W;
- zona III - RIII \u003d 8,6 m 2 ° C / W;
- zona IV - RIV \u003d 14,2 m 2 ° C / W.
Si hay capas aislantes en la construcción del piso ubicado en el suelo, se le llama aislado, y su resistencia a la unidad de transferencia de calor R, m 2 ° C / W, está determinada por la fórmula:
R paquete \u003d R np + R us1 + R us2 ... + R usn
Donde R np es la resistencia a la transferencia de calor de la zona considerada de un piso sin aislamiento, m 2 · ° С / W;
R us - resistencia a la transferencia de calor de la capa aislante, m 2 · ° С / W;
Para un piso sobre troncos, la fórmula calcula la resistencia a la transferencia de calor Rl, m 2 · ° С / W.
Preparación del suelo, materiales de aislamiento, impermeabilización
Trabajo de tierra
La preparación para la disposición del piso en el suelo comienza con la preparación del suelo. Se retira en etapa de obras de tierra, bien apisonada. Luego cubren con impermeabilizante, hacen relleno.
La ropa de cama porosa y dura está equipada con grava de carretera. Se utiliza piedra triturada de una fracción de 2-3 cm, que se coloca sobre un suelo de 15 cm de espesor, mientras se apisona con fuerza.
En las esquinas de las paredes, marque el nivel horizontal, determine la marca cero del piso. Estas manipulaciones se realizan antes del dispositivo de la capa superior del pastel de piso.
Materiales para aislamiento
El material aislante está sujeto a una gran cantidad de influencias negativas: humedad, condensación, actividad de microorganismos y otros. Antes de elegir un material, aprenden todos los pros, los contras del material, las condiciones óptimas de uso. Deben cumplir los siguientes requisitos: resistencia a la presión, resistencia al agua, baja conductividad térmica. Los más populares incluyen:
Lana mineral: buena para casas de madera, fácil de instalar, tiene buena resistencia a la pérdida de calor
Sin embargo, pierde sus cualidades cuando se moja y cuando se usa, se presta mucha atención al dispositivo de impermeabilización.
El vidrio espumado es un aislante térmico absoluto, se corta fácilmente, se une con cola, lo que elimina la aparición de puentes fríos, y es resistente a la compresión. Se utiliza para la disposición de revestimientos monolíticos de hormigón.
Aislamiento de suelos con espuma de poliuretano.
Poliuretano espumado: el agente de pulverización se vende en cilindros. Rellene con espuma todos los huecos, el espacio entre las partes del piso, el fondo del pozo en el suelo.Después del endurecimiento, una matriz sólida no conduce el calor, pero libera sustancias ligeramente tóxicas durante 7 días después de su uso.
Impermeabilización
El piso de cualquier tipo (madera, hormigón), que se hace en el suelo, debe aislarse de la humedad. Para hacer esto, se incluye una variedad de impermeabilizantes en la torta del piso.
Película de polietileno (una, dos capas), que se coloca sobre una capa de lecho de arena. Los bordes de la película se pegan a las paredes con masilla bituminosa y las tiras se superponen, uniéndose con silicona y cinta adhesiva. También se utilizó material para techos, tela para pancartas, impermeabilización de pisos laminados.
Se prohíbe el aislamiento completo de los pisos, que incluyen lana, con una barrera hidráulica continua; esto provocará evaporación y condensación. Aquí se utiliza impermeabilización de revestimiento, el material del techo se coloca en el suelo.
El dispositivo del piso en el suelo no es difícil. Lo principal es elegir el diseño correcto para el pastel, estudiar todas las características técnicas de los materiales utilizados, calcular la resistencia de la base, la pérdida de calor, para hacer un recubrimiento de alta calidad.
Cálculo en Excel de las pérdidas de calor a través del piso y las paredes adyacentes al suelo según el método zonal generalmente aceptado por V.D. Machinsky.
La temperatura del suelo debajo del edificio depende principalmente de la conductividad térmica y la capacidad calorífica del propio suelo y de la temperatura del aire ambiente en el área durante el año. Dado que la temperatura del aire exterior varía significativamente en diferentes zonas climáticas, el suelo también tiene diferentes temperaturas en diferentes períodos del año a diferentes profundidades en diferentes áreas.
Para simplificar la solución del complejo problema de determinar la pérdida de calor a través del piso y las paredes del sótano hacia el suelo, durante más de 80 años, se ha utilizado con éxito el método de dividir el área de las estructuras de cerramiento en 4 zonas.
Cada una de las cuatro zonas tiene su propia resistencia fija de transferencia de calor en m 2 °C / W:
R1
\u003d 2.1 R 2
\u003d 4.3 R 3
\u003d 8.6 R 4
=14,2
La zona 1 es una franja en el piso (en ausencia de penetración de suelo debajo del edificio) de 2 metros de ancho, medido desde la superficie interior de las paredes exteriores a lo largo de todo el perímetro o (en el caso de un subsuelo o sótano) una franja de el mismo ancho, medido hacia abajo de las superficies internas de las paredes exteriores desde los bordes del suelo.
Las zonas 2 y 3 también tienen 2 metros de ancho y están ubicadas detrás de la zona 1 más cerca del centro del edificio.
La zona 4 ocupa toda la plaza central restante.
En la imagen de abajo, la zona 1 está ubicada completamente en las paredes del sótano, la zona 2 está parcialmente en las paredes y parcialmente en el piso, las zonas 3 y 4 están completamente en el piso del sótano.
Si el edificio es angosto, es posible que las zonas 4 y 3 (ya veces la 2) simplemente no lo sean.
Superficie del piso
¡la zona 1 en las esquinas se cuenta dos veces en el cálculo!
Si toda la zona 1 está ubicada en paredes verticales, entonces el área se considera de hecho sin ninguna adición.
Si parte de la zona 1 está en las paredes y parte en el suelo, solo se cuentan dos veces las esquinas del suelo.
Si toda la zona 1 está ubicada en el piso, entonces el área calculada debe aumentarse en 2 × 2x4 = 16 m 2 al calcular (para una casa rectangular en planta, es decir, con cuatro esquinas).
Si no hay profundización de la estructura en el suelo, esto significa que H
=0.
A continuación se muestra una captura de pantalla del programa de cálculo de Excel para la pérdida de calor a través del suelo y las paredes empotradas. para edificios rectangulares
.
áreas de zona F
1
,
F
2
,
F
3
,
F
4
calculado de acuerdo con las reglas de la geometría ordinaria. La tarea es engorrosa y, a menudo, requiere dibujar. El programa facilita enormemente la solución de este problema.
La pérdida total de calor hacia el suelo circundante está determinada por la fórmula en kW:
Q Σ
=((F
1
+
F
1 año
)/
R
1
+
F
2
R
2
+
F
3
R
3
+
F
4
R
4
)*(t
realidad virtual
-t nr
)/1000
El usuario solo necesita completar las primeras 5 líneas en la tabla de Excel con valores y leer el resultado a continuación.
Para determinar las pérdidas de calor al suelo. local
áreas de zona habrá que calcularlo manualmente.
y luego sustituir en la fórmula anterior.
La siguiente captura de pantalla muestra, a modo de ejemplo, el cálculo en Excel de las pérdidas de calor por suelo y paredes empotradas. para la habitación del sótano inferior derecha (según la figura)
.
¡La suma de las pérdidas de calor al suelo por cada habitación es igual a las pérdidas totales de calor al suelo de todo el edificio!
La siguiente figura muestra diagramas simplificados de estructuras típicas de pisos y paredes.
El piso y las paredes se consideran no aislados si los coeficientes de conductividad térmica de los materiales (λ
I
), de los que están compuestos, es superior a 1,2 W/(m°C).
Si el suelo y/o las paredes están aisladas, es decir, contienen capas con λ
W / (m ° C), luego la resistencia se calcula para cada zona por separado de acuerdo con la fórmula:
R
aislamiento
I
=
R
no aislado
I
+
Σ
(d
j
/λ
j
)
Aquí d
j
- el espesor de la capa de aislamiento en metros.
Para pisos sobre troncos, la resistencia a la transferencia de calor también se calcula para cada zona, pero usando una fórmula diferente:
R
en los registros
I
=1,18*(R
no aislado
I
+
Σ
(d
j
/λ
j
)
)
7 Cálculo de ingeniería térmica de aberturas de luz.
V
práctica de la construcción de viviendas y
edificios públicos aplicados
acristalamiento simple, doble y triple
en madera, plástico o
encuadernado en metal, gemelo
o separar. Cálculo de ingeniería térmica
puertas balconeras y rellenos ligeros
aperturas, así como la elección de sus diseños
se realiza dependiendo de la zona
construcción y locales.
Requerido
resistencia térmica total
transferencia de calor
,
(m2 С)/W,
para aberturas de luz se determinan en
dependiendo del valor de DD
(tabla 10).
Entonces
por valor
escoger
el diseño de la apertura de la luz con el reducido
resistencia a la transferencia de calor
previsto
≥
(tabla 13).
mesa
13 - Resistencia reducida real
ventanas, balconeras y tragaluces
|
relleno |
Reducido |
|
|
v |
v |
|
|
único |
0,18 |
− |
|
único |
0,15 |
− |
|
doble acristalamiento ataduras |
0,4 |
− |
|
doble acristalamiento ataduras |
0,44 |
0,34* |
|
bloques |
0.31 (sin enlace) |
|
|
244 |
0,33 (sin unión) |
|
|
Perfil |
0.31 (sin enlace) |
|
|
Doble |
0,36 |
− |
,
Continuación de la tabla
13
|
relleno |
Reducido |
|
|
v |
v |
|
|
triplicar tragaluces |
0,52 |
− |
|
Triple |
0,55 |
0,46 |
|
cámara única
fuera de lo común |
0,38 |
0,34 |
|
vidrio con saburral |
0,51 |
0,43 |
|
vidrio con saburral |
0,56 |
0,47 |
|
Cámara doble
fuera de lo común |
0,51 |
0,43 |
|
fuera de lo común |
0,54 |
0,45 |
|
vidrio con saburral |
0,58 |
0,48 |
|
vidrio con saburral |
0,68 |
0,52 |
|
vidrio con
saburral |
0,65 |
0,53 |
|
Normal
fuera de lo común |
0,56 |
− |
|
vidrio con saburral |
0,65 |
− |
|
vidrio con
saburral |
0,69 |
− |
|
Normal |
0,68 |
− |
|
vidrio con saburral |
0,74 |
− |
|
vidrio con saburral |
0,81 |
−* |
|
vidrio con
saburral |
0,82 |
− |
,Continuación
mesas 13
|
relleno |
Reducido |
|
|
v |
v |
|
|
Dos de una sola cámara
emparejado |
0,7 |
− |
|
Dos de una sola cámara
separar |
0,74 |
− |
|
cuatro capas
emparejado |
0,8 |
− |
|
Notas: * - |
,
Para
diseño adoptado de la apertura de la luz
coeficiente de transferencia de calor kOK,
W/(m2 С),
está determinada por la ecuación:
.
Ejemplo
5. Cálculo termotécnico de la luz
aperturas
Inicial
datos.
-
Edificio
residencialv
= 20С
(mesa
1). -
Distrito
construccion -
Penza. -
txp(0.92)
\u003d -29С;
top
= -3.6С;
zop
= 222 días (Apéndice A, Tabla A.1);
C día
Pedido
cálculo.
-
Definimos
=
0,43 (m2 С)/W,
(tabla 10). -
Escoger
diseño de la ventana (tabla 13) dependiendo de
del valorteniendo en cuenta el cumplimiento de la condición (7). Entonces
Así, para nuestro ejemplo, tomamos
ventana de madera con doble acristalamiento
encuadernaciones separadas, con el real
resistencia a la transferencia de calor
= 0,44 (m2 С)/W.
Coeficiente
acristalamiento de transferencia de calor (ventanas) kOK
determinado por
fórmula:
W/(m2 С).
PD 25/02/2016
Casi un año después de escribir el artículo, logramos abordar las preguntas planteadas un poco más alto.
En primer lugar, el programa de cálculo de pérdidas de calor en Excel según el método de A.G. Sotnikova cree que todo es correcto, exactamente de acuerdo con las fórmulas de A.I. Pehovich!
En segundo lugar, la fórmula (3) del artículo de A.G. Sotnikova no debería verse así:
R
27
=
d
conversión
/(2*λ gramo
)=K(porque
((h
H
)*(π/2)))/К(pecado
((h
H
)*(π/2)))
En el artículo de A.G. ¡Sotnikova no es una entrada correcta! ¡Pero luego se construye el gráfico y el ejemplo se calcula de acuerdo con las fórmulas correctas!
Entonces debería ser de acuerdo con A.I. Pekhovich (p. 110, tarea adicional al ítem 27):
R
27
=
d
conversión
/λ gramo
=1/(2*λ gramo
)*A(porque
((h
H
)*(π/2)))/К(pecado
((h
H
)*(π/2)))
d
conversión
=R
27
*λgr
=(½)*K(porque
((h
H
)*(π/2)))/К(pecado
((h
H
)*(π/2)))
Por lo general, las pérdidas de calor del suelo en comparación con indicadores similares de otras envolventes de edificios (paredes exteriores, aberturas de ventanas y puertas) se suponen a priori insignificantes y se tienen en cuenta en los cálculos de los sistemas de calefacción de forma simplificada. Dichos cálculos se basan en un sistema simplificado de coeficientes contables y de corrección para la resistencia a la transferencia de calor de varios materiales de construcción.
Teniendo en cuenta que la justificación teórica y la metodología para calcular la pérdida de calor de la planta baja se desarrollaron hace mucho tiempo (es decir, con un gran margen de diseño), podemos decir con seguridad que estos enfoques empíricos son aplicables en la práctica en las condiciones modernas. Los coeficientes de conductividad térmica y transferencia de calor de varios materiales de construcción, aislamientos y revestimientos para pisos son bien conocidos, y no se requieren otras características físicas para calcular la pérdida de calor a través del piso. De acuerdo con sus características térmicas, los pisos generalmente se dividen en aislados y no aislados, estructuralmente: pisos en el suelo y troncos.
El cálculo de la pérdida de calor a través de un piso sin aislamiento en el suelo se basa en la fórmula general para estimar la pérdida de calor a través de la envolvente del edificio:
donde q
son las pérdidas de calor principal y adicional, W;
A
es el área total de la estructura de cerramiento, m2;
televisión
, Tennesse
- temperatura interior de la habitación y aire exterior, °C;
β
— porcentaje de pérdidas de calor adicionales en total;
norte
- factor de corrección, cuyo valor está determinado por la ubicación de la envolvente del edificio;
Ro
– resistencia a la transferencia de calor, m2 °С/W.
Tenga en cuenta que en el caso de una losa de piso de una sola capa homogénea, la resistencia a la transferencia de calor Ro es inversamente proporcional al coeficiente de transferencia de calor del material del piso sin aislamiento en el suelo.
Cuando se calcula la pérdida de calor a través de un piso sin aislamiento, se usa un enfoque simplificado, en el que el valor (1+ β) n = 1. La pérdida de calor a través del piso generalmente se realiza dividiendo en zonas el área de transferencia de calor. Esto se debe a la heterogeneidad natural de los campos de temperatura del suelo debajo del piso.
La pérdida de calor de un piso sin aislamiento se determina por separado para cada zona de dos metros, cuya numeración comienza desde la pared exterior del edificio. En total, se tienen en cuenta cuatro franjas de este tipo de 2 m de ancho, considerando constante la temperatura del suelo en cada zona. La cuarta zona incluye toda la superficie del piso sin aislamiento dentro de los límites de las primeras tres tiras. Se acepta la resistencia a la transmisión de calor: para la 1ª zona R1=2,1; para el 2º R2=4,3; respectivamente para el tercero y cuarto R3=8.6, R4=14.2 m2*оС/W.
Figura 1. Zonificación de la superficie del piso en el suelo y paredes empotradas adyacentes al calcular las pérdidas de calor
En el caso de habitaciones empotradas con una base de suelo del piso: el área de la primera zona adyacente a la superficie de la pared se tiene en cuenta dos veces en los cálculos. Esto es bastante comprensible, ya que la pérdida de calor del piso se suma a la pérdida de calor en las estructuras de cerramiento vertical del edificio adyacente.
El cálculo de la pérdida de calor a través del suelo se realiza para cada zona por separado, y los resultados obtenidos se resumen y se utilizan para la justificación de ingeniería térmica del proyecto de construcción. El cálculo de las zonas de temperatura de las paredes exteriores de las habitaciones empotradas se realiza de acuerdo con fórmulas similares a las anteriores.
En los cálculos de pérdida de calor a través de un suelo aislado (y se considera como tal si su estructura contiene capas de material con una conductividad térmica inferior a 1,2 W/(m °C)) el valor de la resistencia a la transferencia de calor de un suelo no aislado en el suelo aumenta en cada caso por la resistencia de transferencia de calor de la capa aislante:
Ru.s = δy.s / λy.s
,
donde δy.s
– espesor de la capa aislante, m; λu.s
- conductividad térmica del material de la capa aislante, W / (m ° C).
Equilibrio térmico de la habitación.
En edificios, estructuras y locales con un régimen térmico constante durante la temporada de calefacción, para mantener la temperatura en un nivel dado, las pérdidas y ganancias de calor se comparan en el estado estacionario calculado, cuando es posible el mayor déficit de calor.
Al reducir el balance de calor en edificios residenciales, se tienen en cuenta las emisiones de calor de los hogares.
La producción de calor de la instalación de calefacción de la habitación Qde para compensar el déficit de calor es igual a:
Qot \u003d Qpot - Qvyd (5)
donde Qpot y Qout son las pérdidas y liberaciones de calor en la habitación en un momento dado.
Las pérdidas de calor en las habitaciones en general consisten en pérdidas de calor a través de la envolvente del edificio Qlimit, así como por materiales de calefacción, equipos y transporte provenientes del exterior Qmat. El consumo de calor también puede ser durante la evaporación de líquido y otros procesos tecnológicos endotérmicos Qtechn, con aire para ventilación a una temperatura más baja en comparación con la temperatura ambiente Qvent, es decir,
(6)
Las emisiones de calor en las habitaciones en general se componen de la transferencia de calor por personas Ql, tuberías de calor de calefacción, equipos tecnológicos Qb, emisiones de calor por fuentes de iluminación artificial y equipos eléctricos en funcionamiento Qel, materiales y productos calentados Qmat, entrada de calor de procesos exotérmicos Qtech y la radiación solar Qs.r, es decir .
(7)
Se tienen en cuenta tales ganancias de calor a través de la estructura de cerramiento de las habitaciones adyacentes. El balance de calor para identificar un déficit o exceso de calor se basa en el calor sensible (que provoca un cambio en la temperatura del aire de la habitación)
Teniendo en cuenta durante el periodo de tiempo estimado la máxima pérdida de calor (teniendo en cuenta el factor de seguridad) y la mínima liberación de calor estable
El balance de calor para identificar un déficit o exceso de calor se basa en el calor sensible (que provoca un cambio en la temperatura del aire de la habitación)
Teniendo en cuenta durante el periodo de tiempo estimado la máxima pérdida de calor (teniendo en cuenta el factor de seguridad) y la mínima liberación de calor estable
El cálculo de las pérdidas de calor anteriores se lleva a cabo de acuerdo con la metodología proporcionada en SNiP 2.04.05-91 * "Calefacción, ventilación y aire acondicionado".
