Điện trở sàn theo vùng. Kết quả tính toán tổn thất nhiệt từ sàn xuống đất
Thông thường, sự mất nhiệt của sàn so với các chỉ số tương tự của các lớp vỏ tòa nhà khác (tường ngoài, cửa sổ và cửa ra vào) được coi là tiên nghiệm là không đáng kể và được tính đến khi tính toán hệ thống sưởi ở dạng đơn giản hóa. Cơ sở cho những tính toán như vậy là một hệ số tính toán và hiệu chỉnh đơn giản về khả năng chịu truyền nhiệt của các loại khác nhau. vật liệu xây dựng.
Nếu chúng ta tính đến việc cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán tổn thất nhiệt của tầng trệt đã được phát triển cách đây khá lâu (tức là với biên độ thiết kế lớn), chúng ta có thể nói một cách an toàn về khả năng ứng dụng thực tế của các phương pháp thực nghiệm này trong điều kiện hiện đại. Hệ số dẫn nhiệt và truyền nhiệt của các loại vật liệu xây dựng, vật liệu cách nhiệt và thảm trải Nhađã được biết rõ và không cần có đặc tính vật lý nào khác để tính toán tổn thất nhiệt qua sàn. Theo ý riêng của họ đặc tính nhiệt sàn thường được chia thành cách nhiệt và không cách nhiệt, về mặt cấu trúc - sàn trên mặt đất và gỗ.
Tính toán tổn thất nhiệt qua sàn không được cách nhiệt trên mặt đất dựa trên công thức chung đánh giá tổn thất nhiệt qua vỏ công trình:
Ở đâu Q- cơ bản và mất nhiệt bổ sung, W;
MỘT- tổng diện tích kết cấu bao quanh, m2;
tv , t- nhiệt độ không khí trong nhà và ngoài trời, °C;
β - tỷ lệ tổn thất nhiệt bổ sung trong tổng số;
N- hệ số hiệu chỉnh, giá trị của hệ số này được xác định bởi vị trí của kết cấu bao quanh;
Ro- điện trở truyền nhiệt, m2°C/W.
Lưu ý rằng trong trường hợp trải sàn một lớp đồng nhất, khả năng truyền nhiệt Ro tỷ lệ nghịch với hệ số truyền nhiệt của vật liệu sàn không cách nhiệt trên mặt đất.
Khi tính toán tổn thất nhiệt qua sàn không cách nhiệt, người ta sử dụng phương pháp đơn giản hóa, trong đó giá trị (1+ β) n = 1. Tổn thất nhiệt qua sàn thường được thực hiện bằng cách khoanh vùng diện tích truyền nhiệt. Điều này là do tính không đồng nhất tự nhiên của các trường nhiệt độ của đất dưới trần nhà.
Tổn thất nhiệt từ sàn không cách nhiệt được xác định riêng cho từng khu vực hai mét, việc đánh số bắt đầu từ bức tường bên ngoài của tòa nhà. Tổng cộng có bốn dải như vậy rộng 2 m thường được tính đến, coi nhiệt độ mặt đất ở mỗi vùng là không đổi. Vùng thứ tư bao gồm toàn bộ bề mặt của sàn không cách nhiệt trong ranh giới của ba sọc đầu tiên. Giả sử điện trở truyền nhiệt: đối với vùng thứ nhất R1=2,1; cho R2 thứ 2=4,3; tương ứng cho R3=8,6 thứ ba và thứ tư, R4=14,2 m2*оС/W.
Hình.1. Khoanh vùng mặt sàn trên nền đất và tường lõm liền kề khi tính tổn thất nhiệt
Trong trường hợp phòng lõm có nền đất sàn: diện tích của vùng đầu tiên tiếp giáp với bề mặt tường được tính toán hai lần. Điều này khá dễ hiểu, vì sự mất nhiệt của sàn được tổng hợp bằng sự mất nhiệt trong các cấu trúc bao quanh thẳng đứng liền kề của tòa nhà.
Việc tính toán tổn thất nhiệt qua sàn được thực hiện cho từng khu vực riêng biệt và kết quả thu được được tóm tắt và sử dụng để chứng minh kỹ thuật nhiệt của thiết kế tòa nhà. Việc tính toán các vùng nhiệt độ của tường ngoài của phòng lõm được thực hiện bằng các công thức tương tự như công thức trên.
Khi tính toán tổn thất nhiệt qua sàn cách nhiệt (và nó được coi là như vậy nếu thiết kế của nó bao gồm các lớp vật liệu có độ dẫn nhiệt nhỏ hơn 1,2 W/(m °C)), giá trị điện trở truyền nhiệt của sàn không sàn cách nhiệt trên mặt đất tăng trong từng trường hợp bằng khả năng truyền nhiệt của lớp cách nhiệt:
Rу.с = δу.с / λу.с,
Ở đâu δу.с- chiều dày của lớp cách điện, m; λу.с- độ dẫn nhiệt của vật liệu lớp cách điện, W/(m °C).
ví dụ 1
Cần xác định độ dày của lớp bê tông bên dưới lối đi của kho. Sàn nhà được làm bằng bê tông, dày h 1 = 2,5 cm Tải trọng trên sàn - từ xe MAZ-205; đất nền - loam. Không có nước ngầm.
Đối với ô tô MAZ-205 có hai trục với tải trọng bánh xe 42 kN, tải trọng bánh xe tính toán theo công thức ( 6 ):
Rр = 1,2·42 = 50,4 kN
Diện tích vết bánh xe của ô tô MAZ-205 là 700 cm2
Theo công thức ( 5 ) ta tính:
r = D/2 = 30/2 = 15 cm
Theo công thức ( 3 ) r p = 15 + 2,5 = 17,5 cm
2. Đối với đất mùn không có móng nước ngầm theo bảng 2.2
ĐẾN 0 = 65 N/cm3:
Đối với lớp bên dưới, chúng ta sẽ lấy bê tông có cường độ chịu nén B22,5. Sau đó là khu vực lái xe qua nhà kho, nơi không lắp đặt thiết bị cố định trên các tầng thiết bị công nghệ(theo khoản 2.2 nhóm I), chịu tải từ trackless Phương tiện giao thông theo bảng 2.1 Rδt = 1,25 MPa, E b = 28500 MPa.
3. σ R. Tải từ xe, theo đoạn. 2.4 , là tải kiểu đơn giản và được truyền theo một đường tròn. Do đó, chúng tôi xác định mômen uốn tính toán bằng công thức ( 11 ). Theo khoản 2.13 hãy hỏi đại khái h= 10 cm, tùy theo hạng mục. 2.10 chúng tôi đồng ý tôi= 44,2 cm Tại ρ = r R / tôi= 17,5/44,2 = 0,395 theo bảng. 2.6 chúng ta sẽ tìm thấy K 3 = 103,12. Theo công thức ( 11 ): M p = ĐẾN 3 · R p = 103,12·50,4 = 5197 N·cm/cm. Theo công thức ( 7 ) tính ứng suất trong bản:
Ứng suất trong chiều dày tấm h= 10 cm vượt quá sức cản thiết kế Rδt = 1,25 MPa. Phù hợp với đoạn văn. 2.13 Hãy lặp lại phép tính, hỏi giá trị lớn h= 12cm thì tôi= 50,7 cm; ρ = r R / tôi = 17,5/50,7 = 0,345; ĐẾN 3 = 105,2; M R= 105,2·50,4 = 5302 N·cm/cm
Đã nhận σ R= 1,29 MPa khác với sức kháng thiết kế Rδt = 1,25 MPa (xem bảng. 2.1 ) nhỏ hơn 5%, do đó chúng tôi chấp nhận lớp bê tông bên dưới có cấp cường độ nén B22,5, dày 12 cm.
Ví dụ 2
Đối với nhà xưởng cơ khí, phải xác định độ dày của lớp bê tông nền dùng làm sàn không có lớp phủ ( h 1 = 0 cm). Tải trọng trên sàn - từ trọng lượng của máy P P= 180 kN, đứng trực tiếp trên lớp bên dưới, phân bố đều dọc theo đường ray dưới dạng hình chữ nhật có kích thước 220 x 120 cm, không có yêu cầu đặc biệt nào về biến dạng của đế. Đất nền là cát mịn, nằm trong vùng mao dẫn dâng lên của nước ngầm.
1. Hãy xác định các thông số thiết kế.
Độ dài bài hát ước tính theo đoạn văn. 2.5 và theo công thức ( 1 ) а р = а = 220 cm, chiều rộng vết tính toán theo công thức ( 2 ) b p = b = 120 cm Đối với đất nền từ cát mịn, nằm trong vùng dâng lên mao dẫn của nước ngầm, theo bảng. 2.2 K 0 = 45 N/cm3 . Đối với lớp bên dưới, chúng ta sẽ lấy bê tông có cấp cường độ nén B22.5. Sau đó, trong các xưởng cơ khí, nơi lắp đặt các thiết bị công nghệ cố định trên các tầng mà không có yêu cầu đặc biệtđến biến dạng nền (theo đoạn. 2.2 nhóm II), có tải trọng tĩnh theo bảng. 2.1 Rδt = 1,5 MPa, E b = 28500 MPa.
2. Xác định ứng suất kéo trong tấm bê tông khi uốn σ R. Tải trọng được truyền dọc theo một đường ray hình chữ nhật và theo đoạn. 2.5 , là tải thuộc loại đơn giản.
Do đó, chúng tôi xác định mômen uốn tính toán bằng công thức ( 9 ). Theo khoản 2.13 hãy hỏi đại khái h= 10 cm, tùy theo hạng mục. 2.10 chúng tôi đồng ý tôi= 48,5cm.
Xét α = a p/ tôi= 220/48,5 = 4,53 và β = b p / tôi= 120/48,5 = 2,47 theo bảng. 2.4 chúng ta sẽ tìm thấy ĐẾN 1 = 20,92.
Theo công thức ( 9 ): M p = ĐẾN 1 · R p = 20,92·5180 = 3765,6 N·cm/cm.
Theo công thức ( 7 ) tính điện áp trong bản:
Ứng suất trong chiều dày tấm h= 10 cm ít hơn đáng kể Rδt = 1,5 MPa. Phù hợp với đoạn văn. 2.13 Hãy thực hiện lại phép tính và lưu h= 10 cm, chúng ta tìm thấy loại bê tông thấp hơn cho tấm sàn lớp bên dưới, tại đó σ R » Rδt. Chúng tôi sẽ chấp nhận bê tông có cấp cường độ chịu nén B15, trong đó Rδt = 1,2 MPa, E b = 23000 MPa.
Sau đó tôi= 46,2 cm; α = a p / tôi= 220/46,2 = 4,76 và β = b p / tôi= 120/46,2 = 2,60; theo bảng 2.4 ĐẾN 1 = 18,63;. M R= 18,63·180 = 3353,4 N·cm/cm.
Ứng suất kéo sinh ra trong tấm bê tông có cấp cường độ nén B15 nhỏ hơn Rδt = 1,2 MPa. Chúng tôi sẽ chấp nhận lớp bê tông bên dưới có cấp cường độ chịu nén B15, độ dày h= 10 cm.
Ví dụ 3
Cần phải xác định chiều dày lớp bê tông nền trong xưởng máy dưới tác dụng của các máy dây chuyền tự động và xe ZIL-164. Bố trí của tải được thể hiện trong hình. 1 V", 1 V"", 1 trong """. Tâm vệt bánh xe ô tô cách mép rãnh máy 50 cm. Trọng lượng của máy ở trạng thái làm việc R R= 150 kN được phân bố đều trên diện tích của một đường ray hình chữ nhật dài 260 cm và rộng 140 cm.
Lớp phủ sàn là bề mặt cứng của lớp bên dưới. Đất nền là đất thịt pha cát. Nền nằm trong vùng dâng mao dẫn của nước ngầm
Hãy xác định các thông số thiết kế.
Đối với ô tô ZIL-164 có hai trục với tải trọng bánh xe là 30,8 kN thì tải trọng bánh xe tính toán theo công thức ( 6 ):
R R= 1,2 30,8 = 36,96 kN
Diện tích vết bánh xe ô tô ZIL-164 là 720 cm2
Theo khoản 2.5
r R = r = D/2 = 30/2 = 15 cm
Đối với đất thịt pha cát nền nằm trong vùng mao dẫn dâng lên của nước ngầm, theo bảng. 2.2 ĐẾN 0 = 30 N/cm3 . Đối với lớp bên dưới, chúng ta sẽ lấy bê tông có cấp cường độ chịu nén B22.5. Sau đó, đối với xưởng chế tạo máy, nơi lắp đặt dây chuyền tự động trên các tầng (theo đoạn. 2.2 nhóm IV), tác dụng đồng thời của tải trọng cố định và tải trọng động theo bảng. 2.1 Rδt = 0,675 MPa, E b= 28500 MPa.
Hãy hỏi khoảng h= 10 cm thì tùy theo điểm. 2.10 chúng tôi đồng ý tôi= 53,6 cm, trong trường hợp này khoảng cách từ trọng tâm vết bánh xe ô tô đến mép vết máy công cụ là 50 cm l = 321,6 cm, tức là theo điều khoản 2.4 Tải trọng tác dụng lên sàn được phân loại là tải trọng phức tạp.
Phù hợp với đoạn văn. 2.17 Hãy xác lập vị trí các tâm tính toán tại trọng tâm của vết máy (O 1) và bánh xe ô tô (O 2). Từ sơ đồ bố trí tải (Hình. 1 c") thì đối với tâm tính toán O 1 thì không rõ nên đặt hướng nào của trục OU. Vì vậy, chúng ta xác định mômen uốn như thể hướng của trục OU song song với cạnh dài của máy dấu vết (Hình. 1 c") và vuông góc với mặt này (Hình 2). 1 V""). Đối với tâm tính toán O 2, ta lấy phương của OU đi qua trọng tâm của rãnh máy và bánh xe ô tô (Hình 2). 1 V""").
Phép tính 1 Hãy xác định ứng suất kéo của tấm bê tông khi uốn σ Rđối với tâm tính toán O 1 với hướng OU song song với cạnh dài của vết máy (Hình 2). 1 c”) Trong trường hợp này, tải trọng từ máy có ký hiệu hình chữ nhật là tải trọng thuộc loại đơn giản. Đối với ký hiệu máy theo đoạn. 2.5 trong trường hợp không có lớp phủ sàn ( h 1 = 0 cm) a p = a = 260 cm; b p = b = 140 cm.
Có tính đến các giá trị α = a p / tôi= 260/53,6 = 4,85 và β = b p / tôi= 140/53,6 = 2,61 theo bảng. 2.4 chúng ta sẽ tìm thấy K 1 = 18,37.
Đối với máy R 0 = R R= 150 kN theo đoạn văn. 2.14 được xác định bởi công thức ( 9 ):
M p = ĐẾN 1 · R p = 18,37·150 = 27555,5 N·cm/cm.
Tọa độ trọng tâm vết bánh xe ô tô: x Tôi= 120 cm và y Tôi= 0cm.
Xét các mối quan hệ x Tôi /tôi= 120/53,6 = 2,24 và y Tôi /tôi= 0/53,6 = 0 theo bảng. 2.7 chúng ta sẽ tìm thấy ĐẾN 4 = -20,51.
Momen uốn tại tâm thiết kế O 1 từ bánh xe ô tô theo công thức ( 14 ):
M Tôi= -20,51·36,96 = -758,05 N·cm/cm.
13 ):
M p tôi = M 0 + Σ M Tôi= 2755,5 - 758,05 = 1997,45 Ncm/cm
7 ):
Phép tính 2 Hãy xác định ứng suất kéo của tấm bê tông khi uốn σ R II cho trung tâm định cư O 1 khi OU hướng vuông góc với cạnh dài của dấu máy (Hình 2). 1 V""). Chúng ta hãy chia diện tích vết máy thành các vùng cơ bản theo đoạn văn. 2.18 . Tương thích với trung tâm định cư O 1 trọng tâm của một tấm sàn hình vuông cơ bản có chiều dài cạnh a p = b p = 140 cm.
Hãy xác định tải trọng R Tôi, rơi trên từng diện tích cơ bản theo công thức ( 15 ), trước tiên chúng tôi xác định diện tích của dấu vết máy F= 260·140 = 36400cm2 ;
Để xác định mô men uốn M 0 từ tải R Hãy tính 0 cho diện tích hình vuông cơ bản có trọng tâm ở tâm tính toán O 1 giá trị α = β = a p / tôi= b r / tôi= 140/53,6 = 2,61 và xét theo bảng. 2.4 chúng ta sẽ tìm thấy K 1 = 36,0; dựa vào hướng dẫn của đoạn văn. 2.14 và công thức ( 9 ) ta tính:
M 0 = ĐẾN 1 · R 0 = 36,0·80,8 =2908,8 N·cm/cm.
M Tôi, từ các tải nằm ngoài tâm tính toán O 1. Số liệu tính toán được đưa ra trong bảng. 2.10 .
Bảng 2.10
Số liệu tính toán có tâm thiết kế O 1 và hướng trục OU vuông góc với cạnh dài của vết máy
| TÔI | x Tôi | y Tôi | x Tôi /tôi | y Tôi /tôi | ĐẾN 4 theo bảng 2.7 | P Tôi, kN | N Tôi số lượng tải | M Tôi = N Tôi · ĐẾN 4 · P Tôi |
|
| 1 | 0 | 120 | 0 | 2,24 | 9,33 | 36,96 | 1 | 363,3 |
|
| 2 | 120 | 35 | 1,86 | 0,65 | -17,22 | 17,31 | 4 | -1192,3 |
|
| Σ M Tôi= -829,0 Ncm/cm |
|||||||||
Tính mô men uốn của bánh xe ô tô và máy công cụ theo công thức ( 13 ):
M p II = M 0 + Σ M Tôi= 2908,8 - 829,0 = 2079,8 N cm/cm
Ứng suất kéo trong tấm khi uốn theo công thức ( 7 ):
Phép tính 3 Hãy xác định ứng suất kéo của tấm bê tông khi uốn σ R III cho trung tâm định cư O 2 (Hình 2). 1 trong """). Chúng ta hãy chia diện tích vết máy thành các vùng cơ bản theo đoạn văn. 2.18 . Hãy xác định tải trọng R Tôi, cho mỗi diện tích cơ bản, theo công thức ( 15 ).
Hãy xác định mômen uốn từ tải trọng tạo ra bởi áp suất của bánh xe ô tô, từ đó ta tìm được ρ = r R / tôi= 15/53,6 = 0,28; theo bảng 2.6 chúng ta sẽ tìm thấy ĐẾN 3 = 112,1. Theo công thức ( 11 ):M 0 = ĐẾN 3 · R p = 112,1·36,96 = 4143,22 N·cm/cm.
Hãy xác định tổng mô men uốn Σ M Tôi từ các tải đặt bên ngoài trung tâm thiết kế O 2. Số liệu tính toán được đưa ra trong bảng. 2.11 .
Bảng 2.11
Số liệu tính toán tại trung tâm định cư O 2
| TÔI | x Tôi | y Tôi | x Tôi /tôi | y Tôi /tôi | ĐẾN 4 theo bảng 2.7 | P Tôi, kN | N Tôi số lượng tải | M Tôi = N Tôi · ĐẾN 4 · P Tôi |
|
| 1 | 0 | 65 | 0 | 1,21 | 40,97 | 4,9 | 1 | 200,75 |
|
| 2 | 0 | 100 | 0 | 1,87 | 16,36 | 6,6 | 1 | 107,98 |
|
| 3 | 0 | 155 | 0 | 2,89 | 2,89 | 11,5 | 1 | 33,24 |
|
| 4 | 40 | 65 | 0,75 | 1,21 | 19,1 | 4,9 | 2 | 187,18 |
|
| 5 | 40 | 100 | 0,75 | 1,87 | 8,44 | 6,6 | 2 | 111,41 |
|
| 6 | 40 | 155 | 0,75 | 2,89 | 1,25 | 11,5 | 2 | 28,75 |
|
| 7 | 95 | 65 | 1,77 | 1,21 | -10,78 | 8,7 | 2 | -187,57 |
|
| 8 | 95 | 100 | 1,77 | 1,87 | -5,89 | 11,5 | 2 | -135,47 |
|
| 9 | 95 | 155 | 1,77 | 2,89 | -2,39 | 20,2 | 2 | -96,56 |
|
| Σ M Tôi= 249,7 Ncm/cm |
|||||||||
Tính mô men uốn của bánh xe ô tô và máy công cụ theo công thức ( 13 ):
M pIII = M 0 + Σ M Tôi= 4143,22 + 249,7 = 4392,92 N cm/cm
Ứng suất kéo trong tấm khi uốn theo công thức ( 7 ):
hơn Rδt = 0,675 MPa, do đó chúng tôi lặp lại phép tính, chỉ định giá trị lớn hơn h. Chúng tôi sẽ chỉ thực hiện tính toán theo sơ đồ tải với tâm tính toán O 2, trong đó giá trị σ R III trong phép tính đầu tiên nó hóa ra là lớn nhất.
Để tính toán lại, chúng ta sẽ đặt đại khái h= 19 cm thì tùy theo điểm. 2.10 chúng tôi đồng ý tôi= 86,8 cm; ρ = r R / tôi =15/86,8 = 0,1728; ĐẾN 3 = 124,7; M 0 = ĐẾN 3 · R P= 124,7·36,96 = 4608,9 N·cm/cm.
Hãy xác định tổng mô men uốn do tải trọng nằm ngoài tâm thiết kế O 2 . Số liệu tính toán được đưa ra trong bảng. 2.12 .
Bảng 2.12
Dữ liệu tính toán để tính toán lại
| TÔI | x Tôi | y Tôi | x Tôi /tôi | y Tôi /tôi | ĐẾN 4 theo bảng 2.7 | P Tôi, kN | N Tôi số lượng tải | M Tôi = N Tôi · ĐẾN 4 · P Tôi |
|
| 1 | 0 | 65 | 0 | 0,75 | 76,17 | 4,9 | 1 | 373,23 |
|
| 2 | 0 | 100 | 0 | 1,15 | 44,45 | 6,6 | 1 | 293,37 |
|
| 3 | 0 | 155 | 0 | 1,79 | 18,33 | 11,5 | 1 | 210,79 |
|
| 4 | 40 | 65 | 0,46 | 0,75 | 48,36 | 4,9 | 2 | 473,93 |
|
| 5 | 40 | 100 | 0,46 | 1,15 | 32,39 | 6,6 | 2 | 427,55 |
|
| 6 | 40 | 155 | 0,46 | 1,79 | 14,49 | 11,5 | 2 | 333,27 |
|
| 7 | 95 | 65 | 1,09 | 0,75 | 1,84 | 8,7 | 2 | 32,02 |
|
| 8 | 95 | 100 | 1,09 | 1,15 | 3,92 | 11,5 | 2 | 90,16 |
|
| 9 | 95 | 155 | 1,09 | 1,79 | 2,81 | 20,2 | 2 | 113,52 |
|
| Σ M Tôi= 2347,84 Ncm/cm. |
|||||||||
M p = M 0 + Σ M Tôi= 4608,9 + 2347,84 = 6956,82 Ncm/cm
Ứng suất kéo trong tấm khi uốn theo công thức ( 7 ):
Giá trị nhận được σ R= 0,67 MPa khác với Rδt = 0,675 MPa nhỏ hơn 5%. Chúng tôi chấp nhận lớp bê tông bên dưới có cấp cường độ chịu nén B22.5, chiều dày h= 19 cm.
Phương pháp tính toán tổn thất nhiệt trong khuôn viên và quy trình thực hiện (xem SP 50.13330.2012 Bảo vệ nhiệt cho các tòa nhà, đoạn 5).
Ngôi nhà mất nhiệt thông qua các kết cấu bao quanh (tường, trần, cửa sổ, mái, móng), hệ thống thông gió và thoát nước. Tổn thất nhiệt chính xảy ra thông qua các cấu trúc bao quanh - 60–90% tổng lượng nhiệt thất thoát.
Trong mọi trường hợp, sự mất nhiệt phải được tính đến đối với tất cả các cấu trúc bao quanh có trong phòng được sưởi ấm.
Trong trường hợp này, không cần tính đến tổn thất nhiệt xảy ra qua các kết cấu bên trong nếu chênh lệch nhiệt độ của chúng với nhiệt độ các phòng liền kề không vượt quá 3 độ C.
Tổn thất nhiệt qua vỏ công trình
Mất nhiệt cơ sở chủ yếu phụ thuộc vào:
1 Chênh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời (chênh lệch càng lớn thì tổn thất càng cao),
2 Đặc tính cách nhiệt của tường, cửa sổ, cửa ra vào, lớp phủ, sàn nhà (được gọi là kết cấu bao bọc của căn phòng).
Các cấu trúc bao quanh thường không đồng nhất về cấu trúc. Và chúng thường bao gồm nhiều lớp. Ví dụ: tường vỏ = thạch cao + vỏ + trang trí ngoại thất. Thiết kế này cũng có thể bao gồm đóng khe hở không khí(ví dụ: lỗ rỗng bên trong gạch hoặc khối). Các vật liệu trên có đặc tính nhiệt khác nhau. Đặc tính chính của lớp cấu trúc là khả năng truyền nhiệt R.
q là lượng nhiệt bị mất mét vuông bề mặt bao quanh (thường được đo bằng W/sq.m.)
ΔT là chênh lệch giữa nhiệt độ bên trong phòng tính toán và nhiệt độ không khí bên ngoài (nhiệt độ lạnh nhất trong 5 ngày °C đối với vùng khí hậu nơi tòa nhà được tính toán tọa lạc).
Về cơ bản, nhiệt độ bên trong các phòng được đo. Khu nhà ở 22 oC. Khu phi dân cư 18 oC. Khu vực thủ tục cấp nước 33oC.
Khi nói đến cấu trúc nhiều lớp, điện trở của các lớp trong cấu trúc sẽ tăng lên.
δ - độ dày lớp, m;
λ là hệ số dẫn nhiệt tính toán của vật liệu lớp xây dựng, có xét đến điều kiện làm việc của các kết cấu bao quanh, W/(m2 oC).
Chà, chúng tôi đã sắp xếp các dữ liệu cơ bản cần thiết cho việc tính toán.
Vì vậy, để tính toán tổn thất nhiệt qua vỏ công trình, chúng ta cần:
1. Khả năng truyền nhiệt của kết cấu (nếu kết cấu nhiều lớp thì Σ R lớp)
2. Sự chênh lệch nhiệt độ trong phòng định cư và bên ngoài (nhiệt độ trong khoảng thời gian 5 ngày lạnh nhất là ° C.). ΔT
3. Hàng rào khu vực F (tường, cửa sổ, cửa ra vào, trần, sàn riêng)
4. Hướng của tòa nhà so với các hướng chính cũng rất hữu ích.
Công thức tính tổn thất nhiệt qua hàng rào như sau:
Qlimit=(ΔT / Rolim)* Folim * n *(1+∑b)
Qlim - tổn thất nhiệt qua kết cấu bao quanh, W
Rogr - điện trở truyền nhiệt, m2°C/W; (Nếu có nhiều lớp thì ∑ Rogr lớp)
Fogr - diện tích kết cấu bao quanh, m;
n là hệ số tiếp xúc giữa kết cấu bao quanh và không khí bên ngoài.
| ốp tường | hệ số n |
| 1. Tường và lớp phủ bên ngoài (kể cả những tường được thông gió bằng không khí bên ngoài), sàn gác mái (có mái bằng vật liệu rời) và trên đường lái xe vào nhà; trần trên các tầng hầm lạnh (không có tường bao) vùng khí hậu xây dựng phía Bắc | |
| 2. Trần tầng hầm lạnh thông với không khí bên ngoài; sàn gác mái (có mái lợp bằng vật liệu cuộn); trần trên lạnh (có tường bao quanh) tầng ngầm và sàn lạnh ở vùng khí hậu xây dựng phía Bắc | 0,9 |
| 3. Trần trên tầng hầm không có hệ thống sưởi với các lỗ lấy sáng trên tường | 0,75 |
| 4. Trần trên tầng hầm không có hệ thống sưởi, không có lỗ lấy sáng trên tường, nằm trên mặt đất | 0,6 |
| 5. Trần trên tầng hầm kỹ thuật không được sưởi ấm nằm dưới mặt đất | 0,4 |
Tổn thất nhiệt của từng kết cấu bao quanh được tính riêng. Lượng nhiệt tổn thất qua các kết cấu bao quanh của toàn bộ căn phòng sẽ là tổng tổn thất nhiệt qua từng kết cấu bao quanh của căn phòng
Tính toán tổn thất nhiệt qua sàn
Sàn không cách nhiệt trên mặt đất
Thông thường, sự mất nhiệt của sàn so với các chỉ số tương tự của các lớp vỏ tòa nhà khác (tường ngoài, cửa sổ và cửa ra vào) được coi là tiên nghiệm là không đáng kể và được tính đến khi tính toán hệ thống sưởi ở dạng đơn giản hóa. Cơ sở cho các tính toán như vậy là một hệ số tính toán và hiệu chỉnh đơn giản về khả năng chống truyền nhiệt của các vật liệu xây dựng khác nhau.
Nếu chúng ta tính đến việc cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán tổn thất nhiệt của tầng trệt đã được phát triển cách đây khá lâu (tức là với biên độ thiết kế lớn), chúng ta có thể nói một cách an toàn về khả năng ứng dụng thực tế của các phương pháp thực nghiệm này trong điều kiện hiện đại. Hệ số dẫn nhiệt và truyền nhiệt của các loại vật liệu xây dựng, vật liệu cách nhiệt và lớp phủ sàn khác nhau đã được biết rõ và các đặc tính vật lý khác không cần thiết để tính toán tổn thất nhiệt qua sàn. Theo đặc tính nhiệt của chúng, sàn thường được chia thành sàn cách nhiệt và không cách nhiệt, và về mặt cấu trúc - sàn trên mặt đất và trên dầm.
Tính toán tổn thất nhiệt qua sàn không được cách nhiệt trên mặt đất dựa trên công thức chung đánh giá tổn thất nhiệt qua vỏ công trình:
Ở đâu Q- tổn thất nhiệt chính và phụ, W;
MỘT- tổng diện tích kết cấu bao quanh, m2;
tv , t- nhiệt độ không khí trong nhà và ngoài trời, °C;
β - tỷ lệ tổn thất nhiệt bổ sung trong tổng số;
N- hệ số hiệu chỉnh, giá trị của hệ số này được xác định bởi vị trí của kết cấu bao quanh;
Ro- điện trở truyền nhiệt, m2°C/W.
Lưu ý rằng trong trường hợp trải sàn một lớp đồng nhất, khả năng truyền nhiệt Ro tỷ lệ nghịch với hệ số truyền nhiệt của vật liệu sàn không cách nhiệt trên mặt đất.
Khi tính toán tổn thất nhiệt qua sàn không cách nhiệt, người ta sử dụng phương pháp đơn giản hóa, trong đó giá trị (1+ β) n = 1. Tổn thất nhiệt qua sàn thường được thực hiện bằng cách khoanh vùng diện tích truyền nhiệt. Điều này là do tính không đồng nhất tự nhiên của các trường nhiệt độ của đất dưới trần nhà.
Tổn thất nhiệt từ sàn không cách nhiệt được xác định riêng cho từng khu vực hai mét, việc đánh số bắt đầu từ bức tường bên ngoài của tòa nhà. Tổng cộng có bốn dải như vậy rộng 2 m thường được tính đến, coi nhiệt độ mặt đất ở mỗi vùng là không đổi. Vùng thứ tư bao gồm toàn bộ bề mặt của sàn không cách nhiệt trong ranh giới của ba sọc đầu tiên. Giả sử điện trở truyền nhiệt: đối với vùng thứ nhất R1=2,1; cho R2 thứ 2=4,3; tương ứng cho R3=8,6 thứ ba và thứ tư, R4=14,2 m2*оС/W.
Hình.1. Khoanh vùng mặt sàn trên nền đất và tường lõm liền kề khi tính tổn thất nhiệt
Trong trường hợp phòng lõm có nền đất: diện tích vùng thứ nhất tiếp giáp với bề mặt tường được tính toán hai lần. Điều này khá dễ hiểu, vì sự mất nhiệt của sàn được tổng hợp bằng sự mất nhiệt trong các cấu trúc bao quanh thẳng đứng liền kề của tòa nhà.
Việc tính toán tổn thất nhiệt qua sàn được thực hiện cho từng khu vực riêng biệt và kết quả thu được được tóm tắt và sử dụng để chứng minh kỹ thuật nhiệt của thiết kế tòa nhà. Việc tính toán các vùng nhiệt độ của tường ngoài của phòng lõm được thực hiện bằng các công thức tương tự như công thức trên.
Khi tính toán tổn thất nhiệt qua sàn cách nhiệt (và nó được coi là như vậy nếu thiết kế của nó bao gồm các lớp vật liệu có độ dẫn nhiệt nhỏ hơn 1,2 W/(m °C)), giá trị điện trở truyền nhiệt của sàn không sàn cách nhiệt trên mặt đất tăng trong từng trường hợp bằng khả năng truyền nhiệt của lớp cách nhiệt:
Rу.с = δу.с / λу.с,
Ở đâu δу.с- chiều dày của lớp cách điện, m; λу.с- độ dẫn nhiệt của vật liệu lớp cách điện, W/(m °C).
Chào buổi chiều
Tôi quyết định đăng ở đây kết quả tính toán cách nhiệt sàn trên mặt đất. Tính toán được thực hiện bằng chương trình Therm 6.3.
Tầng trên mặt đất - tấm bê tông Dày 250mm với hệ số dẫn nhiệt 1,2
Tường - 310 mm với hệ số dẫn nhiệt 0,15 (bê tông khí hoặc gỗ)
Để đơn giản, các bức tường được xây sát mặt đất. Có thể có nhiều phương án về cầu cách nhiệt và cầu lạnh của thiết bị, để đơn giản chúng ta bỏ qua.
Đất - có hệ số dẫn nhiệt là 1. Đất sét ướt hoặc cát ướt. Những cái khô có khả năng bảo vệ nhiệt tốt hơn.
Vật liệu cách nhiệt. Có 4 lựa chọn ở đây:
1. Không có lớp cách nhiệt. Chỉ là một phiến đá trên mặt đất.
2. Khu vực mù rộng 1 m và dày 10 cm được cách nhiệt. Cách nhiệt EPPS. Bản thân lớp trên cùng của vùng mù đã không được tính đến vì nó không có vai trò lớn.
3. Dải móng được cách nhiệt ở độ sâu 1 m. Cách nhiệt cũng 10cm, EPS. Bê tông không bị kéo do có tính dẫn nhiệt gần với đất.
4. Tấm sàn dưới nhà được cách nhiệt. 10cm, Tập.
Hệ số dẫn nhiệt của EPPS được lấy bằng 0,029.
Chiều rộng của tấm được lấy là 5,85 m.
Dữ liệu nhiệt độ ban đầu:
- bên trong +21;
- bên ngoài -3;
- ở độ sâu 6m+3.
6m ở đây là ước tính của GWL. Tôi mất 6m vì nó gần với lựa chọn nhất với ngôi nhà của tôi, mặc dù tôi không có sàn trên mặt đất nhưng kết quả cũng có thể áp dụng cho tầng hầm ấm áp của tôi.
Bạn thấy kết quả ở dạng đồ họa. Được cung cấp ở hai phiên bản - với đường đẳng nhiệt và "IR".
Dữ liệu số thu được cho bề mặt sàn ở dạng hệ số U, giá trị nghịch đảo của điện trở truyền nhiệt của chúng tôi ([R]=K*m2/W).
Về kết quả, kết quả như sau (trung bình theo giới tính):
1. R=2,86
2. R=3,31
3. R=3,52
4. R=5,59
Đối với tôi, đây là những kết quả rất thú vị. Đặc biệt một giá trị đủ cao theo phương án thứ 1 cho thấy rằng không cần thiết phải cách nhiệt tấm sàn trên sàn theo bất kỳ cách nào. Cần phải cách nhiệt đất khi có nước ngầm gần đó và khi đó chúng ta có phương án 4, với việc cắt đất một phần khỏi mạch nhiệt. Hơn nữa, với mặt đất gần, chúng ta sẽ không đạt được 5,59. vì 6 m đất được chấp nhận trong tính toán không tham gia vào quá trình cách nhiệt. Bạn nên mong đợi R~3 hoặc hơn trong trường hợp này.
Nó cũng rất có ý nghĩa rằng mép tấm ở phiên bản thiết kế khá ấm 17,5oC theo phương án không cách nhiệt thứ nhất, do đó, không có hiện tượng đóng băng, ngưng tụ và nấm mốc ở đó, ngay cả khi gradient nhiệt độ tăng gấp đôi (-27 bên ngoài). Hơn nữa, cần hiểu rằng trong các tính toán như vậy, nhiệt độ cao nhất không đóng vai trò gì, vì hệ thống này rất tốn nhiệt và đất đóng băng trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng.
Tùy chọn 1,2,3. Và đặc biệt là phương án 2 - quán tính nhất. Mạch nhiệt ở đây liên quan đến đất không chỉ ở ngay dưới nhà mà còn ở dưới khu vực mù. Thời gian để thiết lập chế độ nhiệt độ như trên hình là nhiều năm và thực tế chế độ nhiệt độ sẽ là mức trung bình trong năm. Trong khoảng thời gian khoảng 3 tháng, chỉ cần 2-3 m đất trao đổi nhiệt. Nhưng đây là một câu chuyện riêng biệt nên bây giờ tôi sẽ kết thúc bằng cách chỉ lưu ý rằng thời gian đặc trưng tỉ lệ thuận với bình phương độ dày lớp. Những thứ kia. nếu 2m là 3 tháng thì 4m đã là 9 tháng rồi.
Tôi cũng sẽ lưu ý rằng trong thực tế, có lẽ, với mực nước ngầm tương đối nhỏ (chẳng hạn như 4,5 m trở xuống), người ta sẽ mong đợi kết quả tồi tệ hơn về đặc tính cách nhiệt của đất do nước bốc hơi từ nó. Thật không may, tôi không quen với một công cụ có thể thực hiện các phép tính trong điều kiện bốc hơi trong đất. Có, và có vấn đề lớn với dữ liệu nguồn.
Việc đánh giá ảnh hưởng của sự bốc hơi trong đất được thực hiện như sau.
Tôi tìm thấy dữ liệu cho thấy nước trong đất mùn dâng lên do lực mao dẫn từ mực nước ngầm lên 4-5 m
Chà, tôi sẽ sử dụng con số này làm dữ liệu ban đầu.
Tôi sẽ mạnh dạn cho rằng 5m tương tự này vẫn nằm trong tính toán của tôi trong mọi trường hợp.
Trong 1 m đất, hơi nước khuếch tán xuống sàn và có thể xác định được giá trị của hệ số thấm hơi. Hệ số thấm hơi của cát là 0,17, adobe 0,1. Chà, để an toàn, tôi sẽ dùng 0,2 mg/m/h/Pa.
Ở độ sâu một mét, các phương án thiết kế ngoại trừ phương án 4 là khoảng 15 độ.
Tổng cộng, áp suất hơi nước ở đó là 1700 Pa (100%).
Trong nhà hãy lấy 21 độ 40% (rel.) => 1000 Pa
Tổng cộng, chúng ta có gradient áp suất hơi 700 Pa trên 1 m đất sét với Mu = 0,2 và 0,25 m bê tông với Mu = 0,09
Độ thấm hơi cuối cùng của lớp hai lớp là 1/(1/0,2+0,25/0,09)=0,13
Kết quả ta có lưu lượng hơi từ đất là 0,13*700=90 mg/m2/h=2,5e-8 kg/m2/s
Chúng ta nhân với nhiệt bay hơi của nước 2,3 MJ/kg và nhận thêm nhiệt tổn thất do bay hơi => 0,06 W/m2. Đây là những điều nhỏ nhặt. Nếu chúng ta nói theo ngôn ngữ R (khả năng chống truyền nhiệt), thì việc tính đến độ ẩm theo cách này sẽ dẫn đến R giảm khoảng 0,003, tức là. phi vật chất.
Tệp đính kèm:
Bình luận
Tổn thất nhiệt qua sàn nằm trên mặt đất được tính theo vùng theo Để làm điều này, bề mặt sàn được chia thành các dải rộng 2 m, song song với các bức tường bên ngoài. Làn đường gần nhất bức tường bên ngoài, được chỉ định là vùng đầu tiên, hai sọc tiếp theo là vùng thứ hai và thứ ba, và phần còn lại của bề mặt sàn là vùng thứ tư.
Khi tính tổn thất nhiệt tầng hầm trong trường hợp này, việc phân chia thành các vùng dải được thực hiện từ mặt đất dọc theo bề mặt phần ngầm của tường và xa hơn dọc theo sàn nhà. Điện trở truyền nhiệt có điều kiện cho các vùng trong trường hợp này được chấp nhận và tính toán theo cách tương tự như đối với sàn cách nhiệt có các lớp cách nhiệt, trong trường hợp này là các lớp của kết cấu tường.
Hệ số truyền nhiệt K, W/(m 2 ∙°C) cho từng vùng của sàn cách nhiệt trên mặt đất được xác định theo công thức:
trong đó là điện trở truyền nhiệt của sàn cách nhiệt trên mặt đất, m 2 ∙°C/W, tính theo công thức:
= + Σ , (2.2)
điện trở truyền nhiệt của sàn không cách nhiệt của vùng thứ i ở đâu;
δ j - độ dày của lớp thứ j của kết cấu cách điện;
λ j là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu chứa lớp đó.
Đối với tất cả các khu vực của sàn không cách nhiệt, có dữ liệu về khả năng chống truyền nhiệt, được chấp nhận theo:
2,15 m 2 ∙°С/W – đối với vùng thứ nhất;
4,3 m 2 ∙°С/W – đối với vùng thứ hai;
8,6 m 2 ∙°С/W – đối với vùng thứ ba;
14,2 m 2 ∙°С/W – cho vùng thứ tư.
Trong dự án này, sàn trên mặt đất có 4 lớp. Kết cấu sàn thể hiện trên hình 1.2, kết cấu tường thể hiện trên hình 1.1.
Ví dụ tính toán kỹ thuật nhiệt của các tầng nằm trên mặt đất cho buồng thông gió phòng 002:
1. Việc phân chia thành các vùng trong buồng thông gió được trình bày theo quy ước trên Hình 2.3.
Hình 2.3. Phân chia buồng thông gió thành các khu
Hình vẽ cho thấy vùng thứ hai bao gồm một phần tường và một phần sàn. Do đó, hệ số cản truyền nhiệt của vùng này được tính hai lần.
2. Hãy xác định khả năng truyền nhiệt của sàn cách nhiệt trên mặt đất, , m 2 ∙°C/W:
2,15 + 
= 4,04 m 2 ∙°С/W,
4,3 + = 7,1 m 2 ∙°С/W,
4,3 + 
= 7,49 m 2 ∙°С/W,
8,6 + = 11,79 m 2 ∙°С/W,
14,2 + = 17,39 m 2 ∙°C/W.
