Теплотехнічний розрахунок підлог, розташованих на ґрунті. Розрахунок тепловтрат підлоги по ґрунту в угв Зауваження та висновки
Суть теплових розрахунків приміщень, що у тому чи іншою мірою що у грунті, зводиться до визначення впливу атмосферного «холоду» з їхньої тепловий режим, а точніше, якою мірою якийсь грунт ізолює дане приміщення від атмосферного температурного впливу. Т.к. теплоізоляційні властивості ґрунту залежать від занадто великої кількостіфакторів, то було прийнято так звану методику 4-х зон. Вона заснована на простому припущенні про те, що чим товщі шар грунту, тим вищі його теплоізоляційні властивості (переважно знижується вплив атмосфери). Найкоротша відстань (по вертикалі або горизонталі) до атмосфери розбивають на 4 зони, 3 з яких мають ширину (якщо це підлога по ґрунту) або глибину (якщо це стіни по ґрунту) по 2 метри, а у четвертій ці характеристики дорівнюють нескінченності. Кожній із 4-х зон присвоюються свої постійні теплоізолюючі властивості за принципом – що далі зона (що більше її порядковий номер), то вплив атмосфери менше. Опускаючи формалізований підхід, можна зробити простий висновок у тому, що що далі якась точка у приміщенні перебуває від атмосфери (з кратністю 2 м), то більше сприятливих умов(з точки зору впливу атмосфери) вона перебуватиме.
Таким чином, відлік умовних зон починають по стіні від рівня землі за наявності стін по грунту. Якщо стіни по ґрунту відсутні, то першою зоною буде смуга підлоги, найближча до зовнішній стіні. Далі нумеруються зони 2 та 3 шириною по 2 метри. Зона, що залишилася, — зона 4.
Важливо врахувати, що зона може починатися на стіні та закінчуватися на підлозі. І тут слід бути особливо уважним під час проведення розрахунків.
Якщо підлога неутеплена, то значення опорів теплопередачі неутепленої підлоги по зонах рівні:
зона 1 - R н.п. =2,1 кв.м*С/Вт
зона 2 - R н.п. =4,3 кв.м*С/Вт
зона 3 - R н.п. =8,6 кв.м*С/Вт
зона 4 - R н.п. =14,2 кв.м*С/Вт
Для розрахунку опору теплопередачі для утеплених підлог можна скористатися такою формулою:
- Опір теплопередачі кожної зони неутепленої підлоги, кв.м*С/Вт;
- Товщина утеплювача, м;
- Коефіцієнт теплопровідності утеплювача, Вт / (м * С);
Раніше провели розрахунок тепловтрат підлоги по грунту для будинку 6м завширшки з УГВ на 6м і +3 градусів у глибині.
Результати та постановка завдання тут -
Враховували й тепловтрати вуличного повітрята вглиб землі. Тепер відокремлю мух від котлет, а саме проведу розрахунок чисто в грунт, виключаючи теплопередачу зовнішньому повітрі.
Розрахунки проведу для варіанта 1 із минулого розрахунку (без утеплення). та наступних поєднань даних
1. УГВ 6м, +3 на УГВ
2. УГВ 6м, +6 на УГВ
3. УГВ 4м, +3 на УГВ
4. УГВ 10м, +3 на УГВ.
5. УГВ 20м, +3 на УГВ.
Тим самим закриємо питання пов'язані з впливом глибини УГВ та впливом температури на УГВ.
Розрахунок як і раніше стаціонарний, що не враховують сезонних коливань та й взагалі не враховує зовнішнє повітря
Умови самі. Грунт має Лямда=1, стіни 310мм Лямда=0,15, підлога 250мм Лямда=1,2.
Результати як і раніше по дві картинки (ізотерми та "ІЧ"), і числові - опір теплопередачі в ґрунт.
Числові результати:
1. R=4,01
2. R=4,01 (На перепад усе нормується, інакше не повинно бути)
3. R=3,12
4. R=5,68
5. R=6,14
Щодо величин. Якщо співвіднести їх із глибиною УГВ виходить таке
4м. R/L=0,78
6м. R/L=0,67
10м. R/L=0,57
20м. R/L=0,31
R/L дорівнювало б одиниці (а точніше зворотному коефіцієнту теплопровідності грунту) для нескінченно великого будинкуУ нас же розміри будинку можна порівняти з глибиною, на яку здійснюються тепловтрати і чим. менший будинокв порівнянні з глибиною тим менше має бути це відношення.
Отримана залежність R/L повинна залежати від відношення ширини будинку до УГВ (B/L), плюс до того, як уже сказано при B/L->нескінченності R/L->1/Лямда.
Разом є такі точки для нескінченно довгого будинку:
L/B | R*Лямда/L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Ця залежність непогано апроксимується експонентною (див. графік у коментарі).
При цьому експоненту можна записати простіше без особливої втрати точності, а саме
R*Лямда/L=EXP(-L/(3B))
Ця формула у тих самих точках дає такі результати:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Тобто. помилка не більше 10%, тобто. дуже задовільна.
Звідси для нескінченного будинку будь-якої ширини та для будь-якого УГВ у розглянутому діапазоні маємо формулу для розрахунку опору теплопередачі в УГВ:
R=(L/Лямда)*EXP(-L/(3B))
тут L – глибина УГВ, Лямда – коефіцієнт теплопровідності ґрунту, B – ширина будинку.
Формула застосовується в діапазоні L/3B від 1,5 до нескінченності (високий УГВ).
Якщо скористатися формулою більш глибоких УГВ, то формула дає значну помилку, наприклад для 50м глибини і 6м ширини будинку маємо: R=(50/1)*exp(-50/18)=3,1, що дуже мало.
Всім вдалого дня!
Висновки:
1. Збільшення глибини УГВ не призводить до зменшення тепловтрат в грунтові води, так як залучається все більша кількість ґрунту.
2. При цьому системи з УГВ типу 20м і більше можуть ніколи не вийти на стаціонар, що отримується в розрахунку в період "життя" будинку.
3. R в грунт не настільки великий, знаходиться на рівні 3-6, таким чином тепловтрати вглиб підлоги по грунту дуже значні. Це узгоджується з отриманим раніше результатом про відсутність великого зниження тепловтрат при утепленні стрічки або вимощення.
4. З результатів виведена формула, користуйтеся на здоров'я (на свій страх і ризик природно, прошу заздалегідь знати, що за достовірність формули та інших результатів та застосування їх на практиці я ніяк не відповідаю).
5. Випливає з невеликого дослідження, проведеного нижче в коментарі. Тепловтрати вулиці знижують тепловтрати ґрунту.Тобто. окремо розглядати два процеси теплопередачі некоректно. І збільшуючи теплозахист від вулиці, ми підвищуємо тепловтрати в ґрунт.і тим самим стає зрозумілим, чому ефект від утеплення контуру будинку отриманий раніше не настільки значний.
Незважаючи на те, що тепловтрати через пів більшості одноповерхових промислових, адміністративно-побутових та житлових будівельрідко перевищують 15% від загальних втрат тепла, а при збільшенні поверховості часом не досягають і 5%, важливість правильного вирішення задачі.
Визначення тепловтрат від повітря першого поверху або підвалу в ґрунт не втрачає своєї актуальності.
У цій статті розглядаються два варіанти вирішення поставленого у заголовку завдання. Висновки – наприкінці статті.
Вважаючи втрати тепла, завжди слід розрізняти поняття «будівля» та «приміщення».
При виконанні розрахунку для всієї будівлі має на меті знайти потужність джерела і всієї системи теплопостачання.
Під час розрахунку теплових втрат кожного окремого приміщення будівлі, вирішується завдання визначення потужності та кількості теплових приладів (батарей, конвекторів тощо), необхідних для встановлення у кожне конкретне приміщення з метою підтримки заданої температури внутрішнього повітря.
Повітря в будівлі нагрівається за рахунок отримання теплової енергії від Сонця, зовнішніх джерелтеплопостачання через систему опалення та від різноманітних внутрішніх джерел – від людей, тварин, оргтехніки, побутової техніки, лампи освітлення, системи гарячого водопостачання.
Повітря всередині приміщень остигає за рахунок втрат теплової енергії через огороджувальні конструкції будівлі, що характеризуються термічними опорами, що вимірюються в м 2 ·°С/Вт:
R = Σ (δ i /λ i )
δ i- Товщина шару матеріалу огороджувальної конструкції в метрах;
λ i– коефіцієнт теплопровідності матеріалу у Вт/(м·°С).
Огороджують будинок від зовнішнього середовищастеля (перекриття) верхнього поверху, зовнішні стіни, вікна, двері, ворота та підлога нижнього поверху (можливо – підвалу).
Зовнішнє середовище – це зовнішнє повітря та ґрунт.
Розрахунок втрат тепла будовою виконують при розрахунковій температурі зовнішнього повітря для найхолоднішої п'ятиденки на рік у місцевості, де збудовано (або буде збудовано) об'єкт!
Але, зрозуміло, ніхто не забороняє вам зробити розрахунок і для будь-якої іншої пори року.
Розрахунок уExcelтепловтрат через підлогу та стіни, що примикають до ґрунту за загальноприйнятою зональною методикою В.Д. Мачинського.
Температура ґрунту під будинком залежить насамперед від теплопровідності та теплоємності самого ґрунту та від температури навколишнього повітря в даній місцевості протягом року. Оскільки температура зовнішнього повітря значно різниться у різних кліматичних зонах, те й грунт має різну температуру у різні періоди року різних глибинах у різних районах.
Для спрощення розв'язання складного завдання визначення тепловтрат через підлогу та стіни підвалу в ґрунт ось уже понад 80 років успішно застосовується методика розбиття площі огороджувальних конструкцій на 4 зони.
Кожна з чотирьох зон має свій фіксований опір теплопередачі м 2 ·°С/Вт:
R 1 =2,1 R 2 =4,3 R 3 =8,6 R 4 =14,2
Зона 1 являє собою смугу на підлозі (при відсутності заглиблення ґрунту під будовою) шириною 2 метри, відміряну від внутрішньої поверхні зовнішніх стін вздовж усього периметра або (у разі наявності підлоги або підвалу) смугу тією ж шириною, відміряну вниз по внутрішнім поверхнямзовнішніх стінок від кромки грунту.
Зони 2 і 3 мають ширину 2 метри і розташовуються за зоною 1 ближче до центру будівлі.
Зона 4 займає всю центральну площу, що залишилася.
На малюнку, представленому трохи нижче зона 1 розташована повністю на стінах підвалу, зона 2 – частково на стінах та частково на підлозі, зони 3 та 4 повністю знаходяться на підлозі підвалу.
Якщо будівля вузька, то зон 4 та 3 (а іноді і 2) може просто не бути.
Площа статізони 1 у кутах враховується при розрахунку двічі!
Якщо вся зона 1 розташовується на вертикальних стінах, то площа вважається за фактом без жодних добавок.
Якщо частина зони 1 знаходиться на стінах, частина на підлозі, то тільки кутові частини підлоги враховуються двічі.
Якщо вся зона 1 розташовується на підлозі, то площу слід при розрахунку збільшити на 2×2х4=16 м 2 (для будинку прямокутного в плані, тобто з чотирма кутами).
Якщо заглиблення будови в ґрунт немає, то це означає, що H =0.
Нижче представлений скріншот програми розрахунку Excel тепловтратчерез підлогу та заглиблені стіни для прямокутних у плані будівель.
Площі зон F 1 , F 2 , F 3 , F 4 обчислюються за правилами звичайної геометрії. Завдання громіздке, часто вимагає малювання ескізу. Програма суттєво полегшує вирішення цього завдання.
Загальні втрати тепла в навколишній грунт визначаються за формулою КВт:
Q Σ =((F 1 + F1у )/ R 1 + F 2 / R 2 + F 3 / R 3 + F 4 / R 4 )*(t вр-t нр)/1000
Користувачеві необхідно лише заповнити в таблиці Excel значеннями перші 5 рядків і рахувати внизу результат.
Для визначення теплових втрат у ґрунт приміщеньплощі зон доведеться рахувати вручнуі потім підставляти у наведену вище формулу.
На наступному скріншоті показаний як приклад розрахунок в Excel тепловтрат через підлогу та заглиблені стіни для правого нижнього (по малюнку) приміщення підвалу.
Сума втрат тепла в ґрунт кожним приміщенням дорівнює загальним тепловим втратам у ґрунт усієї будівлі!
На малюнку нижче показані спрощені схеми типових конструкційпідлог та стін.
Підлога та стіни вважаються неутепленими, якщо коефіцієнти теплопровідності матеріалів ( λ i), з яких вони складаються, більше 1,2 Вт/(м · ° С).
Якщо підлога та/або стіни утеплені, тобто містять у складі шари з λ <1,2 Вт/(м·°С), то опір розраховують для кожної зони окремо за формулою:
Rутепленняi = Rневтепленняi + Σ (δ j /λ j )
Тут δ j- Товщина шару утеплювача в метрах.
Для підлог на лагах опір теплопередачі обчислюють також для кожної зони, але за іншою формулою:
Rна лагахi =1,18*(Rневтепленняi + Σ (δ j /λ j ) )
Розрахунок теплових втрат уMS Excelчерез підлогу та стіни, що примикають до ґрунту за методикою професора А.Г. Сотнікова.
Дуже цікава методика для заглиблених у ґрунт будівель викладена у статті «Теплофізичний розрахунок тепловтрат підземної частини будівель». Стаття вийшла друком у 2010 році в №8 журналу «АВОК» у рубриці «Дискусійний клуб».
Тим, хто хоче зрозуміти зміст написаного далі, слід спочатку обов'язково вивчити вищеназвану .
А.Г. Сотников, спираючись в основному на висновки та досвід інших вчених-попередників, є одним із небагатьох, хто майже за 100 років спробував зрушити з мертвої точки тему, яка хвилює багатьох теплотехніків. Дуже імпонує його підхід із погляду фундаментальної теплотехніки. Але складність правильної оцінки температури ґрунту та його коефіцієнта теплопровідності за відсутності відповідних розвідувальних робіт дещо зрушує методику А.Г. Сотникова у теоретичну площину, віддаляючи від практичних розрахунків. Хоча у своїй, продовжуючи спиратися на зональний метод В.Д. Мачинського, всі просто сліпо вірять результатам і, розуміючи загальний фізичний зміст їх виникнення, не можуть виразно бути впевненими в отриманих числових значеннях.
У чому сенс методики професора А.Г. Сотнікова? Він пропонує вважати, що всі тепловтрати через підлогу заглибленої будівлі «йдуть» у глиб планети, а всі втрати тепла через стіни, що контактують із ґрунтом, передаються в результаті на поверхню і «розчиняються» в повітрі навколишнього середовища.
Це частково схоже на правду (без математичних обґрунтувань) за наявності достатнього заглиблення підлоги нижнього поверху, але при заглибленні менше 1,5...2,0 метрів виникають сумніви в правильності постулатів.
Попри всі критичні зауваження, зроблені попередніх абзацах, саме розвиток алгоритму професора А.Г. Сотникова бачиться досить перспективним.
Виконаємо розрахунок в Excel тепловтрат через підлогу та стіни в ґрунт для тієї ж будівлі, що й у попередньому прикладі.
Записуємо в блок вихідних даних розміри підвальної частини будівлі та розрахункові температури повітря.
Далі необхідно заповнити характеристики ґрунту. Як приклад візьмемо піщаний ґрунт і впишемо у вихідні дані його коефіцієнт теплопровідності та температуру на глибині 2,5 метрів у січні. Температуру та коефіцієнт теплопровідності ґрунту для вашої місцевості можна знайти в Інтернеті.
Стіни та підлогу виконаємо із залізобетону ( λ =1,7Вт/(м·°С)) товщиною 300мм ( δ =0,3 м) з термічним опором R = δ / λ =0,176м 2 · ° С / Вт.
І, нарешті, дописуємо у вихідні дані значення коефіцієнтів тепловіддачі на внутрішніх поверхнях підлоги та стін і на зовнішній поверхні ґрунту, що стикається із зовнішнім повітрям.
Програма виконує розрахунок в Excel за наведеними нижче формулами.
Площа підлоги:
F пл =B *A
Площа стін:
F ст = 2 *h *(B + A )
Умовна товщина шару ґрунту за стінами:
δ усл = f(h / H )
Термоопір ґрунту під підлогою:
R 17 =(1/(4*λ гр )*(π / Fпл ) 0,5
Тепловтрати через підлогу:
Qпл = Fпл *(tв — tгр )/(R 17 + Rпл +1/α в)
Термоопір ґрунту за стінами:
R 27 = δ усл /λ гр
Тепловтрати через стіни:
Qст = Fст *(tв — tн )/(1/α н +R 27 + Rст +1/α в)
Загальні тепловтрати в ґрунт:
Q Σ = Qпл + Qст
Зауваження та висновки.
Тепловтрати будівлі через підлогу та стіни в ґрунт, отримані за двома різними методиками суттєво різняться. За алгоритмом А.Г. Сотнікова значення Q Σ =16,146 КВт, що майже в 5 разів більше, ніж значення за загальноприйнятим «зональним» алгоритмом Q Σ =3,353 КВт!
Справа в тому, що наведений термічний опір ґрунту між заглибленими стінами та зовнішнім повітрям. R 27 =0,122 м 2 · ° С / Вт явно мало і навряд чи відповідає дійсності. А це означає, що умовна товщина ґрунту δ услвизначається не дуже коректно!
До того ж «голий» залізобетон стін, вибраний мною в прикладі – це теж зовсім нереальний для нашого часу варіант.
Уважний читач статті О.Г. Сотникова знайде низку помилок, скоріш не авторських, а що виникли при наборі тексту. То у формулі (3) з'являється множник 2 у λ , то надалі зникає. У прикладі під час розрахунку R 17 немає після одиниці знака поділу. У тому ж прикладі при розрахунку втрат тепла через стіни підземної частини будівлі площа чомусь ділиться на 2 у формулі, але потім не ділиться при записі значень… Що це за неутеплені стіни та підлога Rст = Rпл =2 м 2 · ° С / Вт? Їхня товщина повинна бути в такому разі мінімум 2,4 м! А якщо стіни та підлога утеплені, то, начебто, некоректно порівнювати ці втрати з варіантом розрахунку по зонах для неутепленої підлоги.
R 27 = δ усл /(2*λ гр) = До (cos((h / H )*(π/2)))/К(sin((h / H )*(π/2)))
Щодо питання, щодо присутності множника 2 у λ грбуло сказано вище.
Я поділив повні еліптичні інтеграли один на одного. У результаті вийшло, що на графіку в статті показано функцію при λ гр =1:
δ усл = (½) *До(cos((h / H )*(π/2)))/К(sin((h / H )*(π/2)))
Але математично правильно має бути:
δ усл = 2 *До(cos((h / H )*(π/2)))/К(sin((h / H )*(π/2)))
або, якщо множник 2 у λ грне потрібен:
δ усл = 1 *До(cos((h / H )*(π/2)))/К(sin((h / H )*(π/2)))
Це означає, що графік для визначення δ услвидає помилкові занижені в 2 або в 4 рази значення.
Виходить поки всім нічого іншого не залишається, як продовжувати чи то «рахувати», чи то «визначати» тепловтрати через підлогу і стіни в ґрунт по зонах? Іншого гідного методу за 80 років не вигадали. Чи придумали, але не доопрацювали?
Пропоную читачам блогу протестувати обидва варіанти розрахунків у реальних проектах та результати подати у коментарях для порівняння та аналізу.
Все, що сказано в останній частині цієї статті є виключно думкою автора і не претендує на істину в останній інстанції. Радий вислухати в коментарях думку фахівців з цієї теми. Хотілося б розібратися остаточно з алгоритмом А.Г. Сотникова, адже він реально має суворіше теплофізичне обґрунтування, ніж загальноприйнята методика.
Прошу поважають праця автора завантажувати файл із програмами розрахунків після підписки на новини статей!
P. S. (25.02.2016)
Майже через рік після написання статті вдалося розібратися з питаннями, які озвучили трохи вище.
По-перше, програма розрахунку тепловтрат в Excel за методикою А.Г. Сотнікова вважає все правильно - точно за формулами А.І. Пеховича!
По-друге, формула (3), що внесла сум'яття в мої міркування, зі статті А.Г. Сотникова має виглядати так:
R 27 = δ усл /(2*λ гр) = До (cos((h / H )*(π/2)))/К(sin((h / H )*(π/2)))
У статті А.Г. Сотникова – не вірний запис! Але далі графік побудований, і приклад розрахований за правильними формулами!
Так має бути згідно з А.І. Пеховичу (стор 110, додаткове завдання до п.27):
R 27 = δ усл /λ гр=1/(2*λ гр )*К(cos((h / H )*(π/2)))/К(sin((h / H )*(π/2)))
δ усл =R27 *λ гр =(½)*К(cos((h / H )*(π/2)))/К(sin((h / H )*(π/2)))
Зазвичай тепловтрати підлоги в порівнянні з аналогічними показниками інших огороджувальних конструкцій будівлі (зовнішні стіни, віконні та дверні отвори) апріорі приймаються незначними та враховуються у розрахунках систем опалення у спрощеному вигляді. В основу таких розрахунків закладається спрощена система облікових та поправочних коефіцієнтів опору теплопередачі різних будівельних матеріалів.
Якщо врахувати, що теоретичне обґрунтування та методика розрахунку тепловтрат грунтової підлоги була розроблена досить давно (тобто з великим проектним запасом), можна сміливо говорити про практичну застосовність цих емпіричних підходів у сучасних умовах. Коефіцієнти теплопровідності та теплопередачі різних будівельних матеріалів, утеплювачів та підлогових покриттів добре відомі, а інших фізичних характеристик для розрахунку тепловтрат через підлогу не потрібно. За своїми теплотехнічними характеристиками підлогу прийнято розділяти на утеплені та неутеплені, конструктивно – підлоги на грунті та лагах.
Розрахунок тепловтрат через неутеплену підлогу на грунті ґрунтується на загальній формулі оцінки втрат теплоти через огороджувальні конструкції будівлі:
де Q– основні та додаткові тепловтрати, Вт;
А- Сумарна площа огороджувальної конструкції, м2;
tв , tн– температура всередині приміщення та зовнішнього повітря, ос;
β - частка додаткових тепловтрат у сумарних;
n- Поправочний коефіцієнт, значення якого визначається місцезнаходженням огороджувальної конструкції;
Ro- Опір теплопередачі, м2 ° С/Вт.
Зауважимо, що у разі однорідного одношарового перекриття підлоги опір теплопередачі Rо обернено пропорційно коефіцієнту теплопередачі матеріалу неутепленої підлоги на грунті.
При розрахунку тепловтрат через неутеплену підлогу застосовується спрощений підхід, при якому величина (1+ β) n = 1. Тепловтрати через підлогу прийнято проводити методом зонування площі теплопередачі. Це з природною неоднорідністю температурних полів грунту під перекриттям.
Тепловтрати неутепленої підлоги визначаються окремо для кожної двометрової зони, нумерація яких починається від зовнішньої стіни будівлі. Усього таких смуг шириною 2 м прийнято враховувати чотири, вважаючи температуру ґрунту в кожній зоні постійною. Четверта зона включає всю поверхню неутепленої підлоги в межах перших трьох смуг. Опір теплопередачі приймається: для першої зони R1 = 2,1; для другої R2 = 4,3; відповідно для третьої та четвертої R3=8,6, R4=14,2 м2*оС/Вт.
Рис.1. Зонування поверхні підлоги на грунті і заглиблених стін, що примикають, при розрахунку теполовтрат
У разі заглиблених приміщень із ґрунтовою основою підлоги: площа першої зони, що примикає до стінової поверхні, враховується в розрахунках двічі. Це цілком зрозуміло, так як тепловтрати підлоги підсумовуються з втратами тепла в вертикальних конструкціях будівлі, що примикають до нього.
Розрахунок тепловтрат через підлогу проводиться для кожної зони окремо, а отримані результати підсумовуються та використовуються для теплотехнічного обґрунтування проекту будівлі. Розрахунок для температурних зон зовнішніх стін заглиблених приміщень проводиться за формулами, аналогічними наведеним вище.
У розрахунках тепловтрат через утеплену підлогу (а таким вона вважається, якщо в її конструкції є шари матеріалу з теплопровідністю менше 1,2 Вт/(м °С)) величина опору теплопередачі неутепленої підлоги на грунті збільшується в кожному випадку на опір теплопередачі шару, що утеплює:
Rу.с = δу.с / λу.с,
де δу.с- Товщина утеплюючого шару, м; λу.с– теплопровідність матеріалу шару, що утеплює, Вт/(м °С).
Відповідно до СНиП 41-01-2003 підлоги поверху будівлі, розташовані на ґрунті та лагах, розмежовуються на чотири зони-смуги шириною 2 м паралельно зовнішнім стінам (рис. 2.1). При підрахунку втрат тепла через підлоги, розташовані на грунті або лагах, поверхня ділянок підлог біля кута зовнішніх стін ( у I зоні-смузі ) вводиться в розрахунок двічі (квадрат 2х2 м).
Опір теплопередачі слід визначати:
а) для неутеплених підлог на ґрунті та стін, розташованих нижче рівня землі, з теплопровідністю l ³ 1,2 Вт/(м×°С) по зонах шириною 2 м, паралельним зовнішнім стінам, приймаючи Rн.п . , (М 2 × ° С) / Вт, рівним:
2,1 - для I зони;
4,3 – для ІІ зони;
8,6 – для ІІІ зони;
14,2 - для IV зони (для площі підлоги, що залишилася);
б) для утеплених підлог на ґрунті та стін, розташованих нижче рівня землі, з теплопровідністю l у.с.< 1,2 Вт/(м×°С) утепляющего слоя толщиной d у.с. , м, принимая Rу.п. , (М 2 × ° С) / Вт, за формулою
в) термічний опір теплопередачі окремих зон підлог на лагах Rл, (м 2 ×°С)/Вт, визначають за формулами:
І зона – 
;
ІІ зона – 
;
III зона - 
;
IV зона - 
,
де , , , - Значення термічного опору теплопередачі окремих зон неутеплених підлог, (м 2 × ° С) / Вт, відповідно чисельно рівні 2,1; 4,3; 8,6; 14,2; – сума значень термічного опору теплопередачі шару підлоги, що утеплює, на лагах, (м 2 ×°С)/Вт.
Величину обчислюють за виразом:
, (2.4)
тут – термічний опір замкнутих повітряних прошарків
(Табл. 2.1); д - товщина шару з дощок, м; д – теплопровідність матеріалу з дерева, Вт/(м·°С).
Втрати тепла через підлогу, розташовану на ґрунті, Вт:
, (2.5)
де , , , – площі відповідно I,II,III,IV зон-смуг, м 2 .
Втрати тепла через підлогу, розташовану на лагах, Вт:
, (2.6)
приклад 2.2.
Вихідні дані:
– поверх перший;
– зовнішніх стін – дві;
- конструкція підлог: підлога бетонна, покрита лінолеумом;
- Розрахункова температура внутрішнього повітря ° С;
Порядок розрахунку.
Мал. 2.2. Фрагмент плану та розташування зон підлоги у житловій кімнаті №1
(До прикладів 2.2 і 2.3)
2. У житловій кімнаті № 1 розміщуються лише перша та частина другої зони.
Перша зона: 2,0'5,0 м і 2,0'3,0 м;
Друга зона: 1,0'3,0 м.
3. Площі кожної зони рівні:
4. Визначаємо опір теплопередачі кожної зони за формулою (2.2):
(м 2 ×°С)/Вт,
(м 2 × ° С) / Вт.
5. За формулою (2.5) визначаємо втрати тепла через підлогу, розташовану на ґрунті:
приклад 2.3.
Вихідні дані:
- конструкція підлоги: підлога дерев'яна на лагах;
– зовнішніх стін – дві (рис. 2.2);
– поверх перший;
– район будівництва – м. Липецьк;
- Розрахункова температура внутрішнього повітря ° С; °З.
Порядок розрахунку.
1. Викреслюємо план першого поверху в масштабі із зазначенням основних розмірів і ділимо підлогу на чотири зони-смуги шириною 2 м паралельно зовнішнім стінам.
2. У житловій кімнаті №1 розміщуються лише перша та частина другої зони.
Визначаємо розміри кожної зони-смуги: