Golv på marken

Skiktad golvkonstruktion

Processen att lägga golvet på marken i ett privat hus kräver noggrann förberedelse. Det är nödvändigt att ta hänsyn till tjockleken på betongbeläggningen och kontrollera om den kommer att begränsa passager i dörröppningar.

Rör och kablar som går under golvet ska också isoleras. Bra förberedelser kräver ett undergolv. Dess enhet bör ha följande lagerstruktur:

markbas;
fin sand;
krossad sten;
impregnering;
grov betongmassa;
ångspärr;
isolering;
efterbehandling av förstärkt screed;
golv.
Vissa byggare använder annan strukturering, men denna metod är den vanligaste.

Beräkning av värmeförluster i MS Excel genom golv och väggar i anslutning till marken enligt metod av professor A.G. Sotnikov.

En mycket intressant teknik för byggnader nedgrävda i marken beskrivs i artikeln "Termofysisk beräkning av värmeförluster i den underjordiska delen av byggnader". Artikeln publicerades 2010 i №8 i ABOK-tidningen under rubriken "Diskussionsklubb".

De som vill förstå innebörden av det som står nedan bör först studera ovanstående.

A.G. Sotnikov, som huvudsakligen förlitar sig på andra föregångare forskares rön och erfarenheter, är en av de få som i nästan 100 år har försökt flytta det ämne som oroar många värmetekniker. Jag är mycket imponerad av hans tillvägagångssätt ur synvinkeln av grundläggande värmeteknik. Men svårigheten att korrekt bedöma jordens temperatur och dess värmeledningsförmåga i avsaknad av lämpligt undersökningsarbete förändrar något metodiken för A.G. Sotnikov in i ett teoretiskt plan, på väg bort från praktiska beräkningar. Även om man samtidigt fortsätter att förlita sig på zonmetoden enligt V.D. Machinsky, alla tror bara blint på resultaten och, när de förstår den allmänna fysiska innebörden av deras förekomst, kan de inte definitivt vara säker på de erhållna numeriska värdena.

Vad betyder metodiken för professor A.G. Sotnikov? Han föreslår att anta att alla värmeförluster genom golvet i en nedgrävd byggnad "går" ner i planetens djup, och att alla värmeförluster genom väggar i kontakt med marken så småningom överförs till ytan och "löses upp" i den omgivande luften. .

Detta verkar vara delvis sant (utan matematisk motivering) om det finns tillräcklig fördjupning av golvet på nedre våningen, men med en fördjupning på mindre än 1,5 ... 2,0 meter, finns det tvivel om riktigheten av postulaten ...

Trots all kritik som framförts i de föregående styckena är det utvecklingen av professor A.G.s algoritm. Sotnikov ses som mycket lovande.

Låt oss i Excel beräkna värmeförlusten genom golv och väggar ner i marken för samma byggnad som i föregående exempel.

Vi skriver ner måtten på byggnadens källare och de beräknade lufttemperaturerna i blocket med initiala data.

Därefter måste du fylla i jordens egenskaper. Som ett exempel, låt oss ta sandjord och ange dess värmeledningskoefficient och temperatur på ett djup av 2,5 meter i januari i de initiala uppgifterna. Jordens temperatur och värmeledningsförmåga för ditt område kan hittas på Internet.

Väggarna och golvet kommer att vara gjorda av armerad betong (λ
=1,7
W/(m °C)) 300 mm tjock (δ

=0,3
m) med termiskt motstånd R

=
δ

λ
=0,176
m 2 ° C / W.

Och slutligen lägger vi till de initiala uppgifterna värdena för värmeöverföringskoefficienterna på de inre ytorna av golvet och väggarna och på den yttre ytan av jorden i kontakt med utomhusluften.

Programmet utför beräkningen i Excel med hjälp av formlerna nedan.

Golvyta:

F pl
=
B
*A

Väggyta:

F st
=2*
h

*(B

+
A

)

Villkorlig tjocklek på jordlagret bakom väggarna:

δ
konv.

=
f
(h

H

)

Termiskt motstånd hos jorden under golvet:

R
17

=(1/(4*λ gr
)*(π
F
pl

) 0,5

Värmeförlust genom golvet:

F
pl

=
F
pl

*(t
v

—
t
gr

)/(R
17

+
R
pl

+1/α tum
)

Termiskt motstånd hos jorden bakom väggarna:

R
27

=
δ
konv.

/λ gr

Värmeförlust genom väggar:

F
st

=
F
st

*(t
v

—
t
n

)/(1/a n
+
R
27

+
R
st

+1/α tum
)

Allmän värmeförlust till marken:

F
Σ

=
F
pl

+
F
st

2.Bestämning av värmeförlust genom omslutande konstruktioner.

V
byggnader, strukturer och lokaler
konstanta termiska förhållanden under
eldningssäsongen att upprätthålla
temperatur på en given nivå
jämför värmeförlust och värmevinst
i det beräknade stationära tillståndet,
När är största möjliga underskott?
värme.

Värmeförlust
i rum i allmänhet bestå av
värmeförlust genom klimatskalet
Q ogp,
värmeförbrukning för uppvärmning av utomhus
infiltrerande luft som kommer in
genom öppningsbara dörrar och andra öppningar
och luckor i staket.

Förluster
värme genom stängslen bestäms
enligt formeln:

var:
A är den uppskattade arean av omslutningen
strukturer eller delar därav, m 2 ;

K
- värmeöverföringskoefficient för kapslingen
mönster,
;

t int
— temperatur på den inre luften, 0 С;

text
— uteluftstemperatur enl
parameter B, O C;

β
– fastställda ytterligare värmeförluster
i bråkdelar av de huvudsakliga värmeförlusterna.
Ytterligare värmeförluster tas enligt;

n
-koefficient med hänsyn till beroendet
ytterytans läge
omslutande konstruktioner i förhållande till
till uteluften, tagna enl
Tabell 6 .

Enligt
kraven i punkt 6.3.4 beaktades inte i projektet
värmeförlust genom inre kapsling
strukturer, med temperaturskillnad
i dem 3 ° С
och mer.

På
källarvärmeförlustberäkning
tas för höjden av den ovanjordiska delen
avstånd från det färdiga golvet på det första
våningar till marknivå. underjordiska delar
ytterväggar behandlade golv på
jord. Värmeförlust genom golv på marken
beräknas genom att dividera arean
våningar i 4 zoner (I-III
zoner 2m breda, IV
återstående yta). Uppdelning i
zon börjar från marknivå
yttervägg och överförs till golvet.
Värmeöverföringsmotståndskoefficienter
varje zon tas av .

Konsumtion
värme Q i
, W, för uppvärmning av det infiltrerande
luften bestäms av formeln:

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

var:
Gi —
förbrukning av infiltrerande luft, kg/h,
genom byggnadens kuvert;

C
är luftens specifika värmekapacitet, lika med
1 kJ/kg°C;

k
är koefficienten för att ta hänsyn till räknarens inflytande
värmeflöde i strukturer, lika med
0,7 för fönster med trippelbindningar;

Konsumtion
infiltrerande inomhusluft
G i,
kg/h, genom externa läckor
inga omslutande strukturer
på grund av att lokalerna är utrustade med
glasfiber förseglad
strukturer för att förhindra inträde
utomhusluft in i rummet, och
infiltration genom panelfogar
beaktas endast för bostadshus
.

Betalning
värmeförlust genom klimatskalet
byggnaden producerades i programmet
"Flöde",
Resultaten finns i bilaga 1.

Trots att värmeförlusterna genom golvet i de flesta enplans industri-, administrations- och bostadshus sällan överstiger 15 % av den totala värmeförlusten, och med en ökning av antalet våningar ibland inte ens 5 %, är vikten av korrekt lösa problemet ... Att bestämma värmeförlust från bottenvåningens luft eller källaren i marken förlorar inte sin relevans

Definitionen av värmeförlust från luften på första våningen eller källaren till marken förlorar inte sin relevans.

Den här artikeln diskuterar två alternativ för att lösa problemet i rubriken. Slutsatser finns i slutet av artikeln.

Med tanke på värmeförluster bör man alltid skilja mellan begreppen "byggnad" och "rum".

När man utför beräkningen för hela byggnaden är målet att hitta kraften hos källan och hela värmeförsörjningssystemet.

Vid beräkning av värmeförlusterna för varje enskilt rum i byggnaden löses problemet med att bestämma effekten och antalet termiska enheter (batterier, konvektorer etc.) som krävs för installation i varje specifikt rum för att upprätthålla en given inomhuslufttemperatur. .

Luften i byggnaden värms upp genom att ta emot termisk energi från solen, externa värmekällor genom värmesystemet och från olika interna källor - från människor, djur, kontorsutrustning, hushållsapparater, belysningslampor, varmvattenförsörjningssystem.

Luften inuti lokalen svalnar på grund av förlusten av termisk energi genom byggnadens omslutande strukturer, som kännetecknas av termiska motstånd mätt i m 2 ° C / W:

R

=
Σ
(δ
i

/λ

i

)

δ
i

- tjockleken på byggnadsskalets materialskikt i meter;

λ
i

- koefficient för värmeledningsförmåga hos materialet i W / (m ° C).

Taket (taket) på övervåningen, ytterväggar, fönster, dörrar, portar och golvet på undervåningen (eventuellt källaren) skyddar huset från den yttre miljön.

Den yttre miljön är den yttre luften och jorden.

Beräkning av byggnadens värmeförlust görs vid beräknad utomhustemperatur för årets kallaste femdagarsperiod i området där objektet byggs (eller kommer att byggas)!

Men det är naturligtvis ingen som förbjuder dig att göra en beräkning för någon annan tid på året.

Två vågar betong eller trä

En annan fråga är typen, golvsystemet. Detta är en evig kompromiss, där det å ena sidan finns pålitligheten, hållbarheten hos betongbasen och å andra sidan värmen, komforten hos basen av trä. Valet mellan dessa baser är inte värt det när byggnaden är uppförd på en platta grund, en grillage. Den seismologiska situationen i regionen påverkar också valet av golvunderlag.

betonggolv

betonggolvpaj

Betonggolvpajen i huset består av:

Komprimerad jord.
Ett lager av spillror.
Lager av sandbädd.
Grov betongmassa.
lager av isoleringsmaterial.
Förstärkt cement-sand avjämning.
Impregnering.
Rent golv.

Betonggolvet, inklusive avjämningen på plattorna (fyllning), har den högsta hållfasthetsresursen. Detta golv är också bra för badrum, badrum och andra rum där keramiska plattor läggs på golvet.

Påståendet att betonggolv alltid är kallt är felaktigt om 15 cm isolering läggs i golvpajen. Polystyren används till en överkomlig kostnad utan rädsla för människors hälsa. Materialet tål temperaturmiljön utan att förstöras.

trägolv

Schema av en trägolvpaj

Golvet, gjort på marken, är gjort av trä, och dess struktur består av:

en liten grund för inlägg;
vattentätande lager (takmaterial används oftare);
grundpelare:

kranial bar;
stålnät;
vindtätt lager;
trästockar;
isoleringsmaterial;
ventilationsgap för avfall av fukt;
ångspärrskikt;
plankgolv.

Under konstruktionen av ett sådant golv gör korssystemet i trägolvsanordningen det möjligt att lägga isolerande material med tillräcklig tjocklek, så att golvet blir varmt och trädet har dålig värmeledningsförmåga. Ett sådant golv kan naturligtvis inte kallas enkelt, pålitligt, eftersom trä är rädd för hög luftfuktighet, kondens, åldras, förlorar sitt utseende. Materialens naturlighet anses vara ett stort plus, men detta anses inte alltid vara ett argument för dess användning.

Stadier av att lägga golvet

För att installera ett betonggolv på marken med dina egna händer måste du förstå tekniken och huvudstadierna i arbetet. Låt oss gå vidare till den direkta läggningen av golvet på marken i huset, som består av följande steg:

Först måste du jämna ut basen. I det här fallet kommer vi att använda laser och optiska nivåer. Efter att lättnaden och nivån på golvytan har bestämts är det nödvändigt att komprimera jordbasen. För dessa ändamål finns speciella rammaskiner.
Nästa lager blir ett lager av fin sand. Den måste också tätas. För att göra detta fuktar vi först sanden och sedan komprimerar vi den.
För bästa packning av sanden behövs nästa lager. Strö sanden med grus eller expanderad lera.
Nästa steg är att lägga vattentätningsmembranet. Det är nödvändigt att förhindra att fukt kommer in i jorden eller från betongmassan.För vattentätning behöver vi en plastfilm, polymermembran eller rullade bituminösa material. När du lägger det valda materialet, se till att lämna överskott (20 cm), som skärs av efter läggning. Vi fäster materialet med byggtejp.
Det grova betonglagret läggs helt enkelt. För ett typiskt privat hus bör skikttjockleken vara cirka 5 centimeter. Efter läggning är det nödvändigt att jämna ut betongbrunnen, ytskillnaden bör inte överstiga 4 mm. Ett sådant tunt lager läggs eftersom den grova betongmassan är avsedd att tjäna som grund för vattentätning och ångspärrmaterial.
Efter det grova betongskiktet är det nödvändigt att lägga ångspärrmaterialet. Sådana material inkluderar glasfiber- eller polyestermembran, polymer-bitumenmaterial och PVC-membran. Det senare materialet är av högsta kvalitet och hållbart.
Därefter isolerar vi golvet i huset. Först är det nödvändigt att analysera ytan för värmebeständighet för att välja ett material för golvisolering. För dessa ändamål, använd skum eller mineralull. I alla fall är både ovan och under materialet täckt med en plastfilm.
Tja, det sista steget är läggningen av en ren förstärkt screed. Till att börja med kommer vi att förstärka lagret med ett förstärkningsnät eller en ram av stavar. Sedan fyller vi den med betong till halva nivån, gör små högar av den och installerar beacon rails. Häll sedan den återstående betongblandningen över nivån med 3 centimeter och jämna ut ytan. Nu kan du lägga golvet i huset.

Som du kan se är installationen av ett betonggolv på marken, även om det är en mödosam process, alla steg är enkla och förståeliga, så detta skede av arbetet kan göras för hand.

I de flesta fall påverkas inte betonggolvet i ett privat hus på något sätt av typen av jord, seismik eller frysnivå. Det finns bara ett undantag - detta är omöjligheten av dess konstruktion vid en tillräckligt hög nivå av grundvatten. I allmänhet är denna typ av golv på marken universell, och används ofta i konstruktion.

7 Termoteknisk beräkning av ljusöppningar

V
praktiken av byggande av bostäder och
offentliga byggnader tillämpas
enkel-, dubbel- och trippelglas
i trä, plast eller
metall bunden, tvilling
eller separat. Termisk teknisk beräkning
balkongdörrar och lätta fyllningar
öppningar, såväl som valet av deras design
utförs beroende på område
konstruktion och lokaler.

Nödvändig
termiskt totalt motstånd
värmeöverföring
,
(m2 С)/W,
för ljusöppningar bestäms i
beroende på värdet på D_d
(tabell 10).

Sedan
efter värde

välja
utformningen av ljusöppningen med den reducerade
värmeöverföringsmotstånd
försedd
≥
(tabell 13).

tabell
13 - Faktiskt minskat motstånd
fönster, balkongdörrar och takfönster

fyllning ljusöppning	Nedsatt värmeöverföringsmotstånd , (m2 С)/W
v bindning av trä eller pvc	v aluminiumbindningar
enda inglasning i trä eller plastbindningar	0,18	−
enda glasering i metallbindningar	0,15	−
dubbelglas i parat bindningar	0,4	−
dubbelglas separat bindningar	0,44	0,34*
Block ihåligt glas (med fogbredd 6 mm) storlek: 194 × 194 × 98	0,31 (utan bindning)
	244 × 244 × 98	0,33 (utan bindning)
Profil box glas	0,31 (utan bindning)
Dubbel organiskt glas för luftvärn lyktor	0,36	−

Tabellfortsättning
13

fyllning ljusöppning	Nedsatt värmeöverföringsmotstånd , (m2 С)/W
v trä- eller pvc-bindning	v aluminiumbindningar
trippel ut ekologiskt glas för takfönster	0,52	−
Trippel glas i separat-par bindningar	0,55	0,46
enkammare dubbelglas: utöver det vanliga glas	0,38	0,34
glas med fast selektiv överdragen	0,51	0,43
glas med mjuk selektiv överdragen	0,56	0,47
Dubbelkammare dubbelglas: utöver det vanliga glas (med glasavstånd 6 mm)	0,51	0,43
utöver det vanliga glas (med glasavstånd 12 mm)	0,54	0,45
glas med fast selektiv överdragen	0,58	0,48
glas med mjuk selektiv överdragen	0,68	0,52
glas med fast selektiv överdragen och fylla med argon	0,65	0,53
Vanligt glas och enkammar tvåglasfönster in separata bindningar: utöver det vanliga glas	0,56	−
glas med fast selektiv överdragen	0,65	−
glas med fast selektiv överdragen och fylla med argon	0,69	−
Vanligt glas och dubbelglas separata bindningar: från det vanliga glas	0,68	−
glas med fast selektiv överdragen	0,74	−
glas med mjuk selektiv överdragen	0,81	−*
glas med fast selektiv överdragen och fylla med argon	0,82	−

Fortsättning
tabeller 13

fyllning ljusöppning	Nedsatt värmeöverföringsmotstånd , (m2 С)/W
v bindning av trä eller pvc	v aluminiumbindningar
Två enkelkammare dubbelglas in parat bindningar	0,7	−
Två enkelkammare dubbelglas in separat bindningar	0,74	−
Fyra lager inglasning i två parat bindningar	0,8	−
Anmärkningar: * - I stålbindningar.

För
accepterad utformning av ljusöppningen
värmeöverföringskoefficient k_OK,
W/(m2 С),
bestäms av ekvationen:

Exempel
5. Termoteknisk beräkning av ljus
öppningar

Första
data.

Byggnad
bostäder, t_v
= 20С
(tabell
1).
Distrikt
konstruktion -
Penza.
t_xp(0,92)
\u003d -29С;
t_op
= -3,6С;
z_op
= 222 dagar (Bilaga A, Tabell A.1);

Golv på marken C dag

Beställa
beräkning.

Vi definierar

=
0,43 (m2 С)/W,
(tabell 10).
Välja
fönsterdesign (tabell 13) beroende på
från värdet

med beaktande av uppfyllandet av villkor (7). Så
Så, för vårt exempel, tar vi
tvåglasfönster i trä
separata bindningar, med den faktiska
värmeöverföringsmotstånd
= 0,44 (m2 С)/W.

Koefficient
värmeöverföringsglas (fönster) k_OK
bestämt av
formel:

Golv på marken W/(m2 С).

P.S. 2016-02-25

Nästan ett år efter att vi skrev artikeln lyckades vi hantera frågorna som ställdes lite högre.

För det första programmet för beräkning av värmeförluster i Excel enligt metoden av A.G. Sotnikova tror att allt är korrekt - exakt enligt formlerna för A.I. Pehovich!

För det andra, formeln (3) från artikeln av A.G. Sotnikova borde inte se ut så här:

R
27

=
δ
konv.

/(2*λ gr

)=K(cos
((h

H

)*(π/2)))/К(synd
((h

H

)*(π/2)))

I artikeln av A.G. Sotnikova är inte en korrekt post! Men sedan byggs grafen, och exemplet beräknas enligt rätt formler!!!

Så borde det vara enligt A.I. Pekhovich (s. 110, tilläggsuppgift till punkt 27):

R
27

=
δ
konv.

/λ gr

=1/(2*λ gr
)*TILL(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)))

Tidigare har vi beräknat värmeförlusten för golvet på marken för ett hus 6m brett med en grundvattennivå på 6m och +3 grader på djupet Resultaten och problembeskrivningen finns här -

Även värmeförlusterna till uteluften och djupt ner i jorden togs med i beräkningen. Nu kommer jag att separera flugorna från kotletterna, nämligen, jag kommer att utföra beräkningen rent i marken, exklusive värmeöverföring till utomhusluften.

Jag kommer att utföra beräkningar för alternativ 1 från föregående beräkning (utan isolering). och följande 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.
Därför kommer vi att avsluta frågorna relaterade till påverkan av GWL-djupet och påverkan av temperatur på GWL.
Beräkningen är som tidigare stationär, utan hänsyn till säsongsfluktuationer och i allmänhet inte med hänsyn till utomhusluften
Förutsättningarna är desamma. Marken har Lamda=1, väggar 310mm Lamda=0,15, golv 250mm Lamda=1,2.

Resultaten, som tidigare, i två bilder (isotermer och "IK"), och numeriska - motstånd mot värmeöverföring i jorden.

Numeriska resultat:
1.R=4,01
2. R \u003d 4.01 (Allt är normaliserat för skillnaden, annars borde det inte ha varit det)
3.R=3.12
4.R=5,68
5.R=6,14

Om storlekarna. Om vi korrelerar dem med GWL-djupet får vi följande
4m. R/L=0,78
6m. R/L=0,67
10m. R/L=0,57
20m. R/L=0,31
R / L skulle vara lika med en (eller snarare, den omvända koefficienten för jordens värmeledningsförmåga) för ett oändligt stort hus, men i vårt fall är husets dimensioner jämförbara med det djup som värmeförlusten uppstår, och mindre huset jämfört med djupet, desto mindre bör detta förhållande vara.

Det resulterande beroendet R / L bör bero på förhållandet mellan husets bredd och grundvattennivån (B / L), plus, som redan nämnts, med B / L-> oändlighet R / L-> 1 / Lamda.
Totalt finns det följande punkter för ett oändligt långt hus:
L/B | R*lamda/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Detta beroende är väl approximerat av ett exponentiellt (se grafen i kommentarerna).
Dessutom kan exponenten skrivas på ett enklare sätt utan större förlust av noggrannhet, nämligen
R*Lambda/L=EXP(-L/(3B))
Denna formel vid samma punkter ger följande resultat:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
De där. fel inom 10 %, dvs. mycket tillfredsställande.

Därför, för ett oändligt hus av vilken bredd som helst och för alla GWL i det betraktade området, har vi en formel för att beräkna motståndet mot värmeöverföring i GWL:R=(L/lamda)*EXP(-L/(3B))

här är L djupet på GWL, Lamda är jordens värmeledningsförmåga, B är husets bredd.
Formeln är tillämpbar i L/3B-intervallet från 1,5 till ungefär oändligt (hög GWL).
Om du använder formeln för djupare grundvattennivåer så ger formeln ett signifikant fel, till exempel för ett 50m djup och 6m bredd på ett hus har vi: R=(50/1)*exp(-50/18) =3.1, vilket uppenbarligen är för litet.

Ha en bra dag alla!

Slutsatser:

1. En ökning av GWL-djupet leder inte till en konsekvent minskning av värmeförlusten till grundvattnet, eftersom en ökande mängd jord är inblandad.
2. Samtidigt får system med en GWL av typen 20m eller mer aldrig nå sjukhuset, vilket beräknas under "livsperioden" hemma.
3. Rin i marken är inte så stor, den är på nivån 3-6, så värmeförlusten djupt ner i golvet längs marken är mycket betydande. Detta överensstämmer med det tidigare erhållna resultatet om frånvaron av en stor minskning av värmeförlusten när tejpen eller blindområdet är isolerat.
4. En formel har härletts från resultaten, använd den för din hälsa (på din egen risk och risk ber jag dig naturligtvis att veta i förväg att jag inte på något sätt är ansvarig för formelns tillförlitlighet och andra resultat och deras tillämpning i praktiken).
5. Följer från en liten studie utförd nedan i kommentaren. Värmeförlusten till gatan minskar värmeförlusten till marken.
De där. Det är felaktigt att betrakta två värmeöverföringsprocesser separat. Och genom att öka det termiska skyddet från gatan ökar vi värmeförlusten till marken
och därmed blir det tydligt varför effekten av att värma husets kontur, erhållen tidigare, inte är så signifikant.