Главная > Расчеты > Расчет теплопотерь пола на грунте.

Расчет теплопотерь пола на грунте.

Расчет теплопотерь через полы, уложенные на грунт в цокольном этаже, я производил согласно методике, изложенной в пособии по расчету теплопотерь. Здесь расскажу, как я это делал применительно к своему дому.

Разбивка площади на зоны расчета Прежде всего надо уяснить, что такое двухметровые зоны. В пособии они достаточно четко определяются. Для моего дома первая зона состоит из двух частей: вертикальной и горизонтальной. Вертикальная - это 1,5 м стены цоколя (фундамента дома). Этот фундамент у нас утеплен снаружи плитой пенопласта толщиной 5 см и слоем опила 0,5 м.

Горизонтальная часть зоны I - это оставшиеся от двух метров 0,5 метра пола от стены. Эта часть зоны не утеплена ничем, просто лежит бетонная стяжка с гидроизоляцией. Даже арматуры там никакой нет.

Разбивка пола на зоны сверху Зона II - это 2 метра полосы от зоны I к центру пола. И зона III - оставшаяся часть пола, представляющая из себя квадрат со стороной 3.4 м. Если смотреть на это разделение сверху, то получается примерно такая картина, как на рисунке. Голубой цвет - зона I, зеленый - зона II, желтый - зона III.

Далее определяю показатель теплосопротивления каждой из зон. Надо учитывать при этом, что зона I состоит из двух частей, одна из которых (вертикальная) утеплена. Нормативы говорят, что теплосопротивление любой утепленной зоны является суммой заданного для зоны теплосопротивления с общим теплосопротивлением утеплителя.

Заданное для зоны I нормативное теплосопротивление равно 2.1 м²°С/Вт. У меня вертикальная часть утеплена пенопластом и опилом. Их коэффициент теплопроводности известен, остается определить их теплосопротивления. Это просто:

Коэффициент теплопроводности пенопласта - 0.05 Вт/м°С, опила - 0.075 Вт/м°С. Кроме того, в составе пирога имеются штукатурный слой, бетон и гидроизоляция. Толщину каждого слоя делим на его коэффициент теплопроводности (СНиП II-3-79) и получаем значения теплосопротивления:

нормативное для зоны I = 2.1 м²°С/Вт
штукатурка: 0.01 м / 0.93 Вт/м°С = 0,01 м²°С/Вт
бетон: 0.3 м / 1,86 Вт/м°С = 0,16 м²°С/Вт
гидроизоляция: 0.004 м / 0.17 Вт/м°С = 0,02 м²°С/Вт
пенопласт: 0.05 м / 0.05 Вт/м°С = 1 м²°С/Вт
опил: 0.5 м / 0.075 Вт/м°С = 6.67 м²°С/Вт
Итого RI_верт = 2.1+0.01+0.16+0.17+1+6.67 = 9.96 м²°С/Вт

Это было для вертикальной части. Все остальное - это пол, состоящий из бетона, гидроизоляции и еще раз бетона. Теплосопротивление этого пирога:

бетон: 0.08 м / 1,86 Вт/м°С = 0,04 м²°С/Вт
гидроизоляция: 0.004 м / 0.17 Вт/м°С = 0,02 м²°С/Вт
бетон: 0.08 м / 1,86 Вт/м°С = 0,04 м²°С/Вт
Итого R_пола = 0.04+0.02+0.04 = 0.1 м²°С/Вт

Для зоны I горизонтальной части:

нормативное для зоны I = 2.1 м²°С/Вт
пол R_пола = 0.1 м²°С/Вт
Итого RI_гориз = 2.1+0.1 = 2.2 м²°С/Вт

Для зоны II:

нормативное для зоны II = 4.3 м²°С/Вт
пол R_пола = 0.1 м²°С/Вт
Итого RII = 4.3+0.1 = 4.4 м²°С/Вт

Для зоны III:

нормативное для зоны II = 8.6 м²°С/Вт
пол R_пола = 0.1 м²°С/Вт
Итого RIII = 8.6+0.1 = 8.7 м²°С/Вт

С теплосопротивлениями определились. Но этого для расчета теплопотерь мало. Нужны еще площади каждой зоны и значение наружной температуры воздуха. Эту температуру можно взять среднюю за отопительный сезон, если ведем расчет для всего сезона, или максимальную, если ведем расчет для построения системы отопления.

Но система отопления у меня уже собрана и действует, мне важно было определить количество тепловой энергии на весь сезон, потому я взял среднюю температуру отопительного сезона, равную -5,9°С, и длительность отопительного сезона 229 суток. СНиП 23-01-99*.

Температура определена, теперь площади. Тут просто арифметика.

зона I вертикальная SI_верт = 8.4 * 1.5 * 4 = 50.4 м²
зона I горизонтальная SI_гориз = 8.4 * 0.5 * 4 = 16.8 м²
зона II SII = 7.4*7.4 - 3.4*3.4 = 43.2 м²
зона III SIII = 3.4*3.4 = 11.56 м²

Все. Осталось определить теплопотери. Они вычисляются по формуле: Q = S*T/R, где:

Q - теплопотери, Вт
S - площадь ограждения, м²
R - теплосопротивление ограждения, м²°С/Вт
T - разница температур между внутренним и наружным воздухом. Я беру ее равной 20°С - (-5.9°С) = 25.9°С

Определяем теплопотери:

QI_верт = 50.4 * 25.9 / 9.96 = 131 Вт
QI_гориз = 16.8 * 25.9 / 2,2 = 198 Вт
QII = 43.2 * 25.9 / 4.4 = 254 Вт
QIII = 11.56 * 25.9 / 8.7 = 34 Вт
Итого Q_общ = 131+198+254+34 = 617 Вт

Итого за отопительный период для возмещения теплопотерь через фундамент и пол цокольного этажа потребуется 0,617 квт * 24 ч * 229 сут = 3391 кВт·ч тепловой энергии.

Вот такой вот расчет. Теплопотери на инфильтрацию воздуха в расчет не принимаю в связи с их незначительностью для рассматриваемых ограждений. Также не применяю коэффициенты по сторонам света, поскольку фундамент в земле и солнце с ветрами на него не воздействуют. Некоторые неточности в определении размеров ограждений (обмер не по правилам) пусть никого не возбуждают:) В принципе, я не лабораторные расчеты вел, а всего лишь для бытового применения, и погрешности в пределах 2-3% меня вполне устраивают.

Если же нужно произвести расчет для утепленного пола, то в этой методике достаточно пересчитать теплосопротивление пола R_пола, все остальное делается точно также. А вообще, если есть небольшой навык, лучше всего подобные расчеты вести в Excel.

Сохраните, пригодится: