Calcul de l'isolation du sol réalisé au sol
La méthode de "l'ingénierie thermique" pour les revêtements de sol des étages inférieurs diffère considérablement du calcul de la résistance thermique des autres structures enveloppantes. Pour la barrière thermique inférieure, tout est lié à un environnement différent : contact avec l'air, le sol, qui emprisonne la chaleur, empêche son transfert, voire l'absorbe. Les techniques de calcul diffèrent en raison d'un grand nombre de facteurs tiers, mais chacun nécessite une étude distincte.
Le calcul du sol des étages inférieurs des structures, par exemple sur une fondation sur pieux, est calculé selon la méthode Machinsky, qui consiste à diviser le revêtement de sol en 4 zones conditionnelles. Ils sont formés le long du périmètre de la structure sur la surface du sol avec une largeur de 200 cm.Pour une zone séparée, il existe des indicateurs calculés qui montrent la résistance au transfert de chaleur (mesurée en mètres carrés K / W):
Zones de résistance au transfert de chaleur
- 1 zone - 2,1 m2K/W.
- Zone 2 - 4,3 m2K/W.
- Zone 3 - 8,6 m2K/W.
- 4 zones - 14,2 m2K/W.
Dans les pièces étroites, les dernières zones sont souvent absentes ; dans les pièces spacieuses, la dernière zone occupe la place qui reste des trois premières.
Lors de la construction d'un étage dans des maisons en retrait avec sous-sol, la hauteur du mur jusqu'au sol depuis la rue est prise en compte. Le béton de fondation est considéré comme équivalent au sol, la chaleur qui quitte la couche de sol se déplace conditionnellement vers la surface.
La chaleur sortant à travers la surface du sol est calculée comme pénétrant profondément dans le sol. Cela signifie que le degré de saturation en chaleur et la différence de température ne sont pas les mêmes. Ces données sont indiquées dans la méthode de calcul Sotnikov, cependant, pour son application correcte, il est nécessaire de déterminer les indicateurs initiaux du climat.
Pour la mise en œuvre correcte des données calculées indiquant la résistance au transfert de chaleur, il existe un programme spécial. Pour obtenir le résultat, vous devez remplir plusieurs lignes.
Détermination des pertes de chaleur pour le chauffage de l'air de ventilation.
Perte de chaleur, Qv,
W, calculé pour chaque
pièce chauffée avec un
ou plusieurs fenêtres ou balcons
portes dans les murs extérieurs, sur la base
le besoin de chauffage
appareils de chauffage extérieurs
air dans le volume d'un seul échange d'air
par heure selon la formule :
-pour
séjours et cuisines :
,
Mar (2.7)
où Qv- consommation de chaleur pour
chauffage de l'air extérieur qui entre
dans la pièce pour compenser le naturel
hotte non compensée chauffante
soufflage d'air ou pour le chauffage
entrée d'air extérieur
cages d'escalier à travers l'ouverture
en saison froide, portes extérieures
en l'absence de rideaux aérothermiques.
- carré
étage de la chambre, m2;
- la taille
chambres du sol au plafond, m, mais pas
plus de 3,5.
- pour
escalier:
,
W; (2.8)
où B est le coefficient,
en tenant compte du nombre de vestibules d'entrée.
Avec un vestibule (deux portes)
= 1,0;
—
hauteur du bâtiment (hauteur de la cage d'escalier),
m;
P est le nombre de personnes dans
bâtiment, personnes;
Q1 – les déperditions calorifiques calculées,
Mar
Q1=∑Q+Qv, W
(2.9)
Riz. 2.1. Planifiez à 0.000.
Tableau 2.1 Calcul des pertes de chaleur et
transfert de chaleur à travers l'enceinte
conceptions
|
Nombre locaux |
Nom |
escrime |
Qv, |
Q1, |
||||||||||
|
tv, |
la désignation |
orientation |
% w, |
uneXb, |
UNE, |
1/R W/(m2 C) radW/(m2 deg) |
tv— |
n |
1 + |
Qune |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
Σ |
-
Numéro de la chambre. Numéro à trois chiffres.
Le premier chiffre est le numéro de l'étage (calcul
nous menons pour le premier, intermédiaire et
derniers étages.) Deuxième et troisième
chiffre - le numéro de série de la chambre sur
étage. La numérotation part de la gauche
les locaux supérieurs du bâtiment (sur le plan)
dans le sens des aiguilles d'une montre pour les chambres avec
les murs extérieurs, puis pour l'intérieur,
sans murs extérieurs.
2, 3.Nom et température de la pièce
air interne en elle:
LCD - salon -20оС;
KX - cuisine - 18 ° C ;
PR - hall d'entrée - 16оС;
VN - salle de bain contre le mur extérieur -
25°C;
UB - latrines - 20оС;
C / U - salle de bain combinée - 25 ° C;
LK - cage d'escalier - 16оС;
LP - salle d'ascenseur - 16оС;
La température dans les pièces est prise
au .
4. Noms de la clôture :
HC - mur extérieur;
DO - fenêtre, double vitrage (TO -
triple vitrage);
PL - étage (chevauchement au-dessus du sous-sol),
pris en compte pour les locaux du premier
sols;
PT - plafond (sol du grenier),
pour le dernier étage;
DV - portes extérieures du bâtiment sur le LC ;
BDV - balcon portes extérieures.
-
Orientation - orientation de l'extérieur
structure de fermeture sur le côté
Sveta. (selon l'orientation
façade avec escalier). -
%/ w- répétabilité
%, et vitesse du vent en direction, m/s. -
ab, m –
dimensions de la clôture correspondante
selon les règles de mesure. -
A - la superficie de la clôture:
A=axb,
m2(2.10)
-
1/R– accepté
selon le nom de la clôture. -
n est un coefficient qui prend en compte
emplacement des enveloppes du bâtiment
par rapport à l'air extérieur.
Accepté selon le tableau 3. Pour l'extérieur
murs, fenêtres, portes n=1. Pour
plafonds non chauffés
sous-sols sans puits de lumière n=0,6.
pour le plancher du grenier n=0,9. -
Différence de température entre l'intérieur et
air extérieur ou différence de température
de différents côtés de la clôture, oC. -
Coefficient tenant compte des
perte de chaleur : si la vitesse du vent de
4,5 à 5 m/s et répétabilité d'au moins 15 %,
alors =0,05 ;
si la vitesse est supérieure à 5 m/s et la répétabilité
pas moins de 15 %, alors =0,1,
et dans les autres cas =0.
13.Q1– pertes de chaleur calculées
à l'intérieur, W :
Q1=QUNE+QV(2.11)
Les résultats des calculs sont inscrits dans le récapitulatif
tableau des pertes de chaleur et des gains de chaleur.
Tableau 2.2 Tableau récapitulatif des déperditions thermiques
et gains de chaleur
|
Numéro de la chambre |
01 |
02 |
03 |
n |
Appartement n° 1 |
04 |
05 |
06 |
m |
Appartement n ° 2 |
Σ |
|
nombre d'étages |
|||||||||||
|
1 |
|||||||||||
|
2-4 |
|||||||||||
|
5 |
|||||||||||
|
Σ |
ΣQ1 |
1. Déperdition de chaleur d'un bâtiment sans escalier
cellules:
Q1= ΣQ1,
mar;(2.12)
2. Perte de chaleur dans l'escalier et
salle d'ascenseur:
Q2= Qd'accord+QLP,
W; (2.13)
3. Perte de chaleur du bâtiment :
Qzd= Q1+Q2, W;
(2.14)
Noter: en faisant
projet de cours perte de chaleur à travers
les barrières internes peuvent être négligées.
P.S. 25/02/2016
Près d'un an après la rédaction de l'article, nous avons réussi à traiter les questions posées un peu plus haut.
Premièrement, le programme de calcul des pertes de chaleur dans Excel selon la méthode de A.G. Sotnikova pense que tout est correct - exactement selon les formules de A.I. Pehovitch !
Deuxièmement, la formule (3) de l'article de A.G. Sotnikova ne devrait pas ressembler à ceci :
R
27
=
δ
conv.
/(2*λ gr
)=K(parce que
((h
H
)*(π/2)))/К(péché
((h
H
)*(π/2)))
Dans l'article d'A.G. Sotnikova n'est pas une entrée correcte ! Mais ensuite le graphique est construit, et l'exemple est calculé selon les bonnes formules !!!
Donc ça devrait être selon A.I. Pekhovich (p. 110, tâche supplémentaire au point 27):
R
27
=
δ
conv.
/λ gr
=1/(2*λ gr
)*À(parce que
((h
H
)*(π/2)))/К(péché
((h
H
)*(π/2)))
δ
conv.
= R
27
*λ gr
=(½)*K(parce que
((h
H
)*(π/2)))/К(péché
((h
H
)*(π/2)))
Le transfert de chaleur à travers les clôtures d'une maison est un processus complexe. Afin de tenir compte au maximum de ces difficultés, la mesure des locaux lors du calcul des pertes de chaleur se fait selon certaines règles, qui prévoient une augmentation ou une diminution conditionnelle de la surface. Vous trouverez ci-dessous les principales dispositions de ces règles.
Règles de mesure des surfaces des structures fermées: a - une section d'un bâtiment avec un étage mansardé; b - section d'un bâtiment avec un revêtement combiné; c - plan de construction ; 1 - étage au-dessus du sous-sol; 2 - étage sur rondins; 3 - étage au rez-de-chaussée;
La superficie des fenêtres, portes et autres ouvertures est mesurée par la plus petite ouverture de construction.
La surface du plafond (pt) et du sol (pl) (à l'exception du sol au sol) est mesurée entre les axes des murs intérieurs et la surface intérieure du mur extérieur.
Les dimensions des murs extérieurs sont prises horizontalement le long du périmètre extérieur entre les axes des murs intérieurs et le coin extérieur du mur, et en hauteur - à tous les étages sauf le plus bas : du niveau du sol fini au sol de l'étage suivant. Au dernier étage, le haut du mur extérieur coïncide avec le haut du revêtement ou du plancher du grenier.A l'étage inférieur, selon la conception du sol : a) de la surface intérieure du sol au sol ; b) de la surface de préparation de la structure du plancher sur les rondins ; c) du bord inférieur du plafond au-dessus d'un sous-sol ou d'un sous-sol non chauffé.
Lors de la détermination de la perte de chaleur à travers les murs internes, leurs surfaces sont mesurées le long du périmètre intérieur. La perte de chaleur à travers les enceintes internes des locaux peut être ignorée si la différence de température de l'air dans ces locaux est de 3 °C ou moins.
Répartition de la surface du sol (a) et des parties en retrait des murs extérieurs (b) en zones de conception I-IV
Le transfert de chaleur de la pièce à travers la structure du sol ou du mur et l'épaisseur du sol avec lequel ils entrent en contact est soumis à des lois complexes. Pour calculer la résistance au transfert de chaleur des structures situées au sol, une méthode simplifiée est utilisée. La surface du sol et des murs (dans ce cas, le sol est considéré comme une continuation du mur) est divisée le long du sol en bandes de 2 m de large, parallèles à la jonction du mur extérieur et de la surface du sol.
Le comptage des zones commence le long du mur à partir du niveau du sol, et s'il n'y a pas de murs le long du sol, alors la zone I est la bande de sol la plus proche du mur extérieur. Les deux prochaines bandes seront numérotées II et III, et le reste du sol sera la zone IV. De plus, une zone peut commencer au mur et se poursuivre au sol.
Un sol ou un mur qui ne contient pas de couches isolantes constituées de matériaux ayant un coefficient de conductivité thermique inférieur à 1,2 W/(m°C) est dit non isolé. La résistance au transfert de chaleur d'un tel sol est généralement notée R np, m 2 ° C / W. Pour chaque zone d'un plancher non isolé, des valeurs standards de résistance au transfert de chaleur sont fournies :
- zone I - RI \u003d 2,1 m 2 ° C / W;
- zone II - RII \u003d 4,3 m 2 ° C / W;
- zone III - RIII \u003d 8,6 m 2 ° C / W;
- zone IV - RIV \u003d 14,2 m 2 ° C / O.
S'il y a des couches isolantes dans la construction du sol situé au sol, il est dit isolé et sa résistance au transfert de chaleur unité R, m 2 ° C / W, est déterminée par la formule:
Pack R \u003d R np + R us1 + R us2 ... + R usn
Où R np est la résistance au transfert de chaleur de la zone considérée d'un plancher non isolé, m 2 · ° С / W;
R us - résistance au transfert de chaleur de la couche isolante, m 2 · ° С / W;
Pour un sol en rondins, la résistance au transfert de chaleur Rl, m 2 · ° С / W, est calculée par la formule.
Préparation du sol, matériaux d'isolation, imperméabilisation
Travail au sol
La préparation de la disposition du sol au sol commence par la préparation du sol. Il est retiré au stade des travaux de terrassement, bien percuté. Ensuite, ils recouvrent d'imperméabilisation, font du remblai.
La litière poreuse et dure est équipée de gravier routier. On utilise de la pierre concassée d'une fraction de 2-3 cm, qui est posée sur un sol de 15 cm d'épaisseur, alors qu'elle est bien enfoncée.
Aux coins des murs, marquez le niveau horizontal, déterminez la marque zéro du sol. Ces manipulations sont effectuées avant le dispositif de la couche supérieure de la tarte au sol.
Matériaux d'isolation
Le matériau isolant est soumis à un grand nombre d'influences négatives : humidité, condensat, activité des micro-organismes, etc. Avant de choisir un matériau, ils apprennent tous les avantages, les inconvénients du matériau, les conditions optimales d'utilisation. Ils doivent répondre aux exigences suivantes : résistance à la pression, résistance à l'eau, faible conductivité thermique. Les plus populaires incluent :
Laine minérale - bonne pour les maisons à ossature, facile à installer, a une bonne résistance à la perte de chaleur
Cependant, il perd ses qualités lorsqu'il est mouillé et lors de son utilisation, une grande attention est portée au dispositif d'étanchéité.
Le verre mousse est un isolant thermique absolu, il se découpe facilement, se colle avec de la colle, ce qui élimine l'apparition de ponts thermiques, et résiste à la compression. Utilisé pour disposer des revêtements monolithiques en béton.
Isolation du sol avec de la mousse de polyuréthane
Le polyuréthane expansé - l'agent de pulvérisation est vendu en cylindres. Remplissez de mousse tous les vides, l'espace entre les parties du sol, le fond de la fosse au sol.Après durcissement, un réseau solide ne conduit pas la chaleur, mais libère des substances légèrement toxiques pendant 7 jours après utilisation.
Étanchéité
Le plancher de toute nature (bois, béton), qui se fait au sol, doit être isolé de l'humidité. Pour ce faire, une variété d'imperméabilisation est incluse dans le gâteau de sol.
Film de polyéthylène (une, deux couches), qui est posé sur une couche de lit de sable. Les bords du film sont collés aux murs avec du mastic bitumineux et les bandes se chevauchent, se connectant avec du silicone et du ruban adhésif. Également utilisé comme matériau de toiture, tissu de bannière, imperméabilisation des sols enroulés.
Les sols, qui contiennent de la laine, sont interdits d'isolement complet avec une barrière hydroélectrique continue - cela entraînera une évaporation, un condensat. L'imperméabilisation du revêtement est utilisée ici, le matériau de toiture est posé sur le sol.
Le dispositif du sol au sol n'est pas difficile. L'essentiel est de choisir la bonne disposition pour la tarte, d'étudier toutes les caractéristiques techniques des matériaux utilisés, de calculer la résistance de la base, la perte de chaleur, afin de réaliser correctement un revêtement de haute qualité.
Calcul dans Excel des pertes de chaleur à travers le sol et les murs adjacents au sol selon la méthode zonale généralement acceptée par V.D. Machinski.
La température du sol sous le bâtiment dépend principalement de la conductivité thermique et de la capacité calorifique du sol lui-même et de la température de l'air ambiant dans la zone au cours de l'année. Étant donné que la température de l'air extérieur varie considérablement dans différentes zones climatiques, le sol a également des températures différentes à différentes périodes de l'année à différentes profondeurs dans différentes zones.
Pour simplifier la solution du problème complexe de la détermination des pertes de chaleur à travers le sol et les murs du sous-sol dans le sol, depuis plus de 80 ans, la méthode de division de la zone des structures fermées en 4 zones a été utilisée avec succès.
Chacune des quatre zones a sa propre résistance thermique fixe en m 2 °C / W :
R1
\u003d 2,1 R 2
\u003d 4,3 R 3
\u003d 8,6 R 4
=14,2
La zone 1 est une bande au sol (en l'absence de pénétration du sol sous le bâtiment) de 2 mètres de large, mesurée à partir de la surface intérieure des murs extérieurs sur tout le périmètre ou (dans le cas d'un sous-plancher ou d'un sous-sol) une bande de la même largeur, mesurée sur les surfaces intérieures des murs extérieurs à partir des bords du sol.
Les zones 2 et 3 ont également une largeur de 2 mètres et sont situées derrière la zone 1 plus près du centre du bâtiment.
La zone 4 occupe toute la place centrale restante.
Dans l'image ci-dessous, la zone 1 est située entièrement sur les murs du sous-sol, la zone 2 est partiellement sur les murs et partiellement sur le sol, les zones 3 et 4 sont entièrement sur le sol du sous-sol.
Si le bâtiment est étroit, les zones 4 et 3 (et parfois 2) peuvent tout simplement ne pas l'être.
Surface de plancher
la zone 1 dans les angles est comptée deux fois dans le calcul !
Si toute la zone 1 est située sur des murs verticaux, alors la zone est considérée en fait sans aucun ajout.
Si une partie de la zone 1 se trouve sur les murs et une partie sur le sol, seules les parties d'angle du sol sont comptées deux fois.
Si toute la zone 1 est située au sol, la surface calculée doit être augmentée de 2 × 2x4 = 16 m 2 lors du calcul (pour une maison rectangulaire en plan, c'est-à-dire avec quatre coins).
S'il n'y a pas d'approfondissement de la structure dans le sol, cela signifie que H
=0.
Vous trouverez ci-dessous une capture d'écran du programme de calcul Excel pour la perte de chaleur à travers le sol et les murs encastrés. pour bâtiments rectangulaires
.
Zones F
1
,
F
2
,
F
3
,
F
4
calculé selon les règles de la géométrie ordinaire. La tâche est lourde et nécessite souvent des croquis. Le programme facilite grandement la solution de ce problème.
La perte de chaleur totale vers le sol environnant est déterminée par la formule en kW :
Q Σ
=((F
1
+
F
1a
)/
R
1
+
F
2
R
2
+
F
3
R
3
+
F
4
R
4
)*(t
réalité virtuelle
-t n°
)/1000
L'utilisateur n'a qu'à remplir les 5 premières lignes du tableau Excel avec des valeurs et lire le résultat ci-dessous.
Pour déterminer les pertes de chaleur vers le sol locaux
zones de zones devra être calculé manuellement.
puis remplacer dans la formule ci-dessus.
La capture d'écran suivante montre, à titre d'exemple, le calcul dans Excel de la perte de chaleur à travers le sol et les murs encastrés. pour la salle du sous-sol en bas à droite (selon la figure)
.
La somme des pertes de chaleur au sol de chaque pièce est égale au total des pertes de chaleur au sol de l'ensemble du bâtiment !
La figure ci-dessous montre des schémas simplifiés de structures typiques de plancher et de mur.
Le sol et les murs sont considérés comme non isolés si les coefficients de conductivité thermique des matériaux (λ
je
), dont ils sont composés, est supérieure à 1,2 W/(m°C).
Si le sol et/ou les murs sont isolés, c'est-à-dire qu'ils contiennent des couches avec λ
W/(m°C), alors la résistance est calculée pour chaque zone séparément selon la formule :
R
isolation
je
=
R
Non isolée
je
+
Σ
(δ
j
/λ
j
)
Ici δ
j
- l'épaisseur de la couche isolante en mètres.
Pour les planchers sur rondins, la résistance au transfert de chaleur est également calculée pour chaque zone, mais selon une formule différente :
R
sur les journaux
je
=1,18*(R
Non isolée
je
+
Σ
(δ
j
/λ
j
)
)
7 Calcul thermique des ouvertures lumineuses
V
pratique de la construction de logements et
bâtiments publics appliqués
simple, double et triple vitrage
en bois, plastique ou
relié en métal, double
ou séparé. Calcul d'ingénierie thermique
portes de balcon et remplissages légers
ouvertures, ainsi que le choix de leurs conceptions
réalisé selon la zone
construction et locaux.
Obligatoire
résistance thermique totale
transfert de chaleur
,
(m2 С)/W,
pour les ouvertures légères sont déterminés dans
en fonction de la valeur de Dré
(tableau 10).
Puis
par valeur
choisir
la conception de l'ouverture lumineuse avec la réduction
résistance au transfert de chaleur
fourni
≥
(tableau 13).
tableau
13 - Résistance réelle réduite
fenêtres, portes-fenêtres et puits de lumière
|
remplissage |
Réduit |
|
|
v |
v |
|
|
Célibataire |
0,18 |
− |
|
Célibataire |
0,15 |
− |
|
double vitrage reliures |
0,4 |
− |
|
double vitrage reliures |
0,44 |
0,34* |
|
Blocs |
0,31 (sans reliure) |
|
|
244 |
0,33 (sans reliure) |
|
|
Profil |
0,31 (sans reliure) |
|
|
Double |
0,36 |
− |
,
Suite du tableau
13
|
remplissage |
Réduit |
|
|
v |
v |
|
|
tripler puits de lumière |
0,52 |
− |
|
Tripler |
0,55 |
0,46 |
|
chambre unique
hors de l'ordinaire |
0,38 |
0,34 |
|
verre avec recouvert |
0,51 |
0,43 |
|
verre avec recouvert |
0,56 |
0,47 |
|
Double chambre
hors de l'ordinaire |
0,51 |
0,43 |
|
hors de l'ordinaire |
0,54 |
0,45 |
|
verre avec recouvert |
0,58 |
0,48 |
|
verre avec recouvert |
0,68 |
0,52 |
|
verre avec
recouvert |
0,65 |
0,53 |
|
Normal
hors de l'ordinaire |
0,56 |
− |
|
verre avec recouvert |
0,65 |
− |
|
verre avec
recouvert |
0,69 |
− |
|
Normal |
0,68 |
− |
|
verre avec recouvert |
0,74 |
− |
|
verre avec recouvert |
0,81 |
−* |
|
verre avec
recouvert |
0,82 |
− |
,Continuation
tableaux 13
|
remplissage |
Réduit |
|
|
v |
v |
|
|
Deux chambres simples
jumelé |
0,7 |
− |
|
Deux chambres simples
séparé |
0,74 |
− |
|
Quatre couches
jumelé |
0,8 |
− |
|
Remarques: * - |
,
Pour
conception adoptée de l'ouverture lumineuse
coefficient de transfert de chaleur kd'accord,
W/(m2 С),
est déterminé par l'équation :
.
Exemple
5. Calcul thermotechnique de la lumière
ouvertures
Initiale
Les données.
-
Immeuble
résidentiel, tv
= 20С
(tableau
1). -
Quartier
construction -
Penza. -
tXP(0.92)
\u003d -29С ;
top
= -3,6С ;
zop
= 222 jours (Annexe A, Tableau A.1);
C jour
Commander
calcul.
-
Nous définissons
=
0,43 (m2 С)/W,
(tableau 10). -
Choisir
conception de la fenêtre (tableau 13) selon
de la valeuren tenant compte de la satisfaction de la condition (7). Alors
Ainsi, pour notre exemple, nous prenons
fenêtre bois double vitrage
reliures séparées, avec le véritable
résistance au transfert de chaleur
= 0,44 (m2 С)/W.
Coefficient
vitrage caloporteur (fenêtres) kd'accord
déterminé par
formule:
W/(m2 С).
P.S. 25/02/2016
Près d'un an après la rédaction de l'article, nous avons réussi à traiter les questions posées un peu plus haut.
Premièrement, le programme de calcul des pertes de chaleur dans Excel selon la méthode de A.G. Sotnikova pense que tout est correct - exactement selon les formules de A.I. Pehovitch !
Deuxièmement, la formule (3) de l'article de A.G. Sotnikova ne devrait pas ressembler à ceci :
R
27
=
δ
conv.
/(2*λ gr
)=K(parce que
((h
H
)*(π/2)))/К(péché
((h
H
)*(π/2)))
Dans l'article d'A.G. Sotnikova n'est pas une entrée correcte ! Mais ensuite le graphique est construit, et l'exemple est calculé selon les bonnes formules !!!
Donc ça devrait être selon A.I. Pekhovich (p. 110, tâche supplémentaire au point 27):
R
27
=
δ
conv.
/λ gr
=1/(2*λ gr
)*À(parce que
((h
H
)*(π/2)))/К(péché
((h
H
)*(π/2)))
δ
conv.
= R
27
*λ gr
=(½)*K(parce que
((h
H
)*(π/2)))/К(péché
((h
H
)*(π/2)))
Habituellement, les pertes de chaleur au sol par rapport à des indicateurs similaires d'autres enveloppes de bâtiments (murs extérieurs, ouvertures de fenêtres et de portes) sont a priori supposées insignifiantes et sont prises en compte dans les calculs des systèmes de chauffage sous une forme simplifiée. Ces calculs sont basés sur un système simplifié de coefficients de comptabilisation et de correction pour la résistance au transfert de chaleur de divers matériaux de construction.
Considérant que la justification théorique et la méthodologie de calcul de la perte de chaleur du rez-de-chaussée ont été développées il y a assez longtemps (c'est-à-dire avec une grande marge de conception), nous pouvons affirmer avec certitude que ces approches empiriques sont pratiquement applicables dans les conditions modernes. Les coefficients de conductivité thermique et de transfert de chaleur de divers matériaux de construction, d'isolation et de revêtements de sol sont bien connus, et d'autres caractéristiques physiques ne sont pas nécessaires pour calculer la perte de chaleur à travers le sol. Selon leurs caractéristiques thermiques, les sols sont généralement divisés en sols isolés et non isolés, structurellement - sols au sol et en rondins.
Le calcul des déperditions thermiques par un plancher non isolé au sol est basé sur la formule générale d'estimation des déperditions thermiques par l'enveloppe du bâtiment :
où Q
sont les pertes de chaleur principales et supplémentaires, W ;
UNE
est la superficie totale de la structure enveloppante, m2;
la télé
, tn
- température à l'intérieur de la pièce et de l'air extérieur, °C ;
β
— part des pertes de chaleur supplémentaires au total ;
n
- facteur de correction dont la valeur est déterminée par la localisation de l'enveloppe du bâtiment ;
Ro
– résistance au transfert de chaleur, m2 °С/W.
A noter que dans le cas d'une dalle de plancher monocouche homogène, la résistance de transfert thermique Ro est inversement proportionnelle au coefficient de transfert thermique du matériau de plancher non isolé au sol.
Lors du calcul de la perte de chaleur à travers un sol non isolé, une approche simplifiée est utilisée, dans laquelle la valeur (1+ β) n = 1. La perte de chaleur à travers le sol est généralement réalisée en zonant la zone de transfert de chaleur. Ceci est dû à l'hétérogénéité naturelle des champs de température du sol sous le plancher.
La perte de chaleur d'un sol non isolé est déterminée séparément pour chaque zone de deux mètres, dont la numérotation commence à partir du mur extérieur du bâtiment. Au total, quatre de ces bandes de 2 m de large sont prises en compte, en considérant que la température du sol dans chaque zone est constante. La quatrième zone comprend toute la surface du plancher non isolé dans les limites des trois premières bandes. La résistance au transfert thermique est acceptée : pour la 1ère zone R1=2,1 ; pour le 2ème R2=4,3 ; respectivement pour les troisième et quatrième R3=8.6, R4=14.2 m2*оС/W.
Fig. 1. Zonage de la surface du sol au sol et des murs encastrés adjacents lors du calcul des pertes de chaleur
Dans le cas de pièces en retrait avec une base de sol du sol: la surface de la première zone adjacente à la surface du mur est prise en compte deux fois dans les calculs. Ceci est tout à fait compréhensible, car la perte de chaleur du sol s'ajoute à la perte de chaleur dans les structures verticales enveloppantes du bâtiment adjacent.
Le calcul de la perte de chaleur à travers le sol est effectué pour chaque zone séparément, et les résultats obtenus sont résumés et utilisés pour la justification technique thermique du projet de construction. Le calcul des zones de température des murs extérieurs des pièces encastrées est effectué selon des formules similaires à celles données ci-dessus.
Dans les calculs de perte de chaleur à travers un plancher isolé (et il est considéré comme tel si sa structure contient des couches de matériau avec une conductivité thermique inférieure à 1,2 W / (m ° C)) la valeur de la résistance au transfert de chaleur d'un plancher non isolé au sol augmente dans chaque cas de la résistance au transfert de chaleur de la couche isolante :
Ru.s = δy.s / λy.s
,
où δy.s
– épaisseur de la couche isolante, m ; λu.s
- conductivité thermique du matériau de la couche isolante, W/(m°C).
Bilan thermique de la pièce
Dans les bâtiments, les structures et les locaux à régime thermique constant pendant la saison de chauffage, pour maintenir la température à un niveau donné, les pertes de chaleur et les gains de chaleur sont comparés en régime permanent calculé, lorsque le plus grand déficit de chaleur est possible.
Lors de la réduction du bilan thermique dans les bâtiments résidentiels, les émissions de chaleur des ménages sont prises en compte.
La puissance calorifique de l'installation de chauffage du local Qfrom pour compenser le déficit thermique est égale à :
Qot \u003d Qpot - Qvyd (5)
où Qpot et Qout sont les déperditions et les dégagements de chaleur dans la pièce à un instant donné.
Les déperditions de chaleur dans les pièces sous forme générale consistent en des déperditions de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment Qlimit, ainsi que pour les matériaux de chauffage, les équipements et les transports provenant de l'extérieur Qmat. La consommation de chaleur peut également se produire lors de l'évaporation du liquide et d'autres processus technologiques endothermiques Qtechn, avec de l'air pour la ventilation à une température inférieure par rapport à la température ambiante Qvent, c'est-à-dire
(6)
Les émissions de chaleur dans les pièces sous forme générale sont constituées des transferts de chaleur par les personnes Ql, des caloducs de chauffage, des équipements technologiques Qb, des émissions de chaleur par les sources d'éclairage artificiel et des équipements électriques en fonctionnement Qel, des matériaux et produits chauffés Qmat, des apports de chaleur des processus exothermiques Qtech et le rayonnement solaire Qs.r, c'est-à-dire .
(7)
Ces gains de chaleur à travers la structure d'enceinte à partir des pièces adjacentes sont pris en compte. Le bilan thermique pour identifier un déficit ou un excès de chaleur est basé sur la chaleur sensible (provoquant un changement de température de l'air ambiant)
Prise en compte pendant la période de temps estimée de la perte de chaleur maximale (en tenant compte du facteur de sécurité) et du dégagement de chaleur stable minimum
Le bilan thermique pour identifier un déficit ou un excès de chaleur est basé sur la chaleur sensible (provoquant un changement de température de l'air ambiant)
Prise en compte pendant la période de temps estimée de la perte de chaleur maximale (en tenant compte du facteur de sécurité) et du dégagement de chaleur stable minimum
Le calcul des pertes de chaleur ci-dessus est effectué selon la méthodologie indiquée dans le SNiP 2.04.05-91 * "Chauffage, ventilation et climatisation".
