بارهای گرمایشی
بارهای گرمایشی به مقدار گرمایی که برای جبران اتلاف گرمایی ساختمان توسط گرم کننده ایجاد شده بارگرمایی دستگاه ها گوییم.
برای گرمایش محیط پیرامون در فصول سرد سال، نیازبه وسایلی است که شرایط مساعد برای انسان مهیا نماید، به همین منظور مهندسین طراح باید ظرفیت حرارتی دستگاه ها را محاسبه نمایند.
بارگرمایی دستگاه ها و تلفات گرمایی ساختمان معادل یکدیگرند.

اتلاف حرارتی ساختمان از پنج روش صورت می گیرد:

  • انتقال گرما از جداره های عمودی ساختمان، که شامل دیوارها، پنجره ها و در است.
  • انتقال گرما از جداره های افقی ساختمان (کف و سقف) است.
  • انتقال گرما به دلیل ورود هوای سرد و خروج هوای گرم از درز و پنجره ها و درهای ساختمان
  • انتقال گرما ناشی از رطوبت زنی (در صورت وجود )
  • انتقال گرما ناشی از تأمین آبگرم مصرفی ساختمان

مقدار انتقال گرما از طریق جداره های ساختمان طبق فرمول زیر محاسبه می شود :

Q=U.A.(ΔT)

ΔT=Ti-To

شرایط هوای داخل

دمای هوای داخل Ti در ساختمان های مختلف با یکدیگر متفاوت است. این دما با توجه به نوع کاربری ساختمان تعیین می شود.

بارگرمایشی

شرایط هوای خارج

دمای هوای خارج To ساختمان با توجه به شرایط جوی محل تعیین می شود. سازمان هواشناسی معادل حداقل دمای هوا را در زمستان در سال های گوناگون محاسبه و آن ها را ثبت می کند.

ضریب کلی انتقال حرارت جداره ها (U)

ضریب کلی انتقال حرارت اجسام مختلف را براساس نوع مصالح به کار رفته در آن تعیین می کنند.

دیوارها ی ساختمان به دو دسته تقسیم می شوند:

  • دیوارهای خارجی : آن دسته از جداره ها که با محیط خارج مثل حیاط، کوچه و خیابان در ارتباطند.
  • دیوارهای داخلی : آن دسته از جداره ها که هر دو طرف آن فضای داخل باشد و با هوای سرد خارج در ارتباط نباشد، مثل دیوارهای بین اتاق ها، پارتیشن ها و راهروها.

اتلاف حرارتی از سقف

برای محاسبه اتلاف حرارتی از سقف از فرمول زیر استفاده می شود:

Q=U.A.(ΔT)

برای سقف هایی که بین طبقات قرار می گیرند، بر اساس این نکته که حرارت هر دو طبقه یکسان است. اختلاف دما تقریباً برابر صفر قرار می گیرد، مگر این که یکی از طبقات تهویه نشده باشد.

ΔT= Ti– To

اتلاف حرارتی از کف و دیوارهای متصل به زمین

روش اول:

انتقال گرما از کف طبقات میانی ساختمان که سقف طبقه دیگر است، همانند انتقال گرما از سقف است و با رابطه Q=U.A.(ΔT) قابل محاسبه است.

اما انتقال حرارت از کف متصل به زمین بر اساس درجه حرارت زمین محاسبه می شود.

به صورت خلاصه :

  • به دست اوردن دمای طرح خارج شهر موردنظر
  • انتخاب پارامتر سردسیر، گرمسیر یا معتدل برای شهر
  • انتخاب ضریب اتلاف حرارتی از کف و یا دیوار متصل به زمین یا هر دو آن ها
  • ضرب ضرایب در مساحت کف یا دیوار
  • بدست آمدن اتلاف حرارتی کل از کف و دیوارهای متصل به زمین

روش دوم:

انتقال گرما از کف طبقات میانی ساختمان که سقف طبقه دیگر است،مانند انتقال گرما ازسقف

است، وبا رابطه Q=U.A.(ΔT)  قابل محاسبه است.

اتلاف حرارتی کف متصل به زمین

اتلاف حرارتی برای کف متصل به زمین با محیط کف تناسب دارد و از طریق فرمول زیر به

دست می آید:

Q=F×P(ti– t0) +0.05A(ti– tg)

A: مساحت کف

P: طولی از محیط کف که در مجاورت هوای خارج قرار دارد

F: ضریب محیط . به فاصله کف از سطح زمین بستگی دارد. طبق جدول A

6 فوت زیر سطح زمین 4 فوت زیر سطح زمین 2 فوت زیر سطح زمین در سطح زمین 2 فوت بالای سطح زمین فاصله کف از سطح زمین(ft)
05,1 9,0 75,0 6,0 9,0 ضریب F

t i: دمای طرح داخل

t 0 : دمای طرح خارج

t g :  دمای زمین، که در زمستان بر اساس جدول B زیر به دست می آید:

جدول B. انتخاب دمای زمین

20 10 0 10- 20- 30- دمای طرح خارجی (F)t0
65 60 55 50 45 40 دمای زمین (F)tg

اتلاف حرارتی از طریق دیوارهای متصل به زمین

درجه حرارت زمین تا عمق 5/2 متری، بستگی به دمای هوای محیط خارج دارد و تقریباً دمای هوا در عمق 5/2 به پایین در طول سال ثابت است ولی محاسبه اتلاف حرارتی از طریق دیوارهای متصل به زمین در فصول سرد یعنی زمستان به دمای هوای خارج بستگی دارد و از طریق جدول c تعیین می شود :

جدول c. محاسبه اتلاف حرارتی از طریق دیوارهای متصل به زمین

20 10 0 10- 20- 30- دمای طرح  خارج در زمستان (F)t0
1 2 3 4 5 6 اتلاف حرارتی از واحد سطح Q

اتلاف حرارتی در اثر نفوذ هوا از درزها در مبحث بارهای گرمایشی را درمقاله بعدی دنبال کنید.