計算に必要なもの
家を暖かくするために、暖房システムは、建物の外壁、窓とドア、および換気システムを介したすべての熱損失を補償する必要があります。したがって、計算に必要な主なパラメータは次のとおりです。
- 家の大きさ;
- 壁と天井の材料;
- 窓とドアの寸法、数、デザイン。
- 換気力（風量）等
また、その地域の気候（冬の最低気温）と各部屋の希望気温も考慮する必要があります。
これらのデータにより、システムに必要な火力を計算できます。これは、ポンプ出力、冷却水温度、パイプの長さ、断面積などを決定するための主要なパラメータです。
設置サービスを提供する多くの建設会社のウェブサイトに掲載されている計算機は、暖かい床のパイプの熱工学計算を実行するのに役立ちます。
電卓ページのスクリーンショット
床暖房用プログラムカタツムリ無料ダウンロード
床暖房プロジェクト
さまざまな目的と設計（コテージ、ショッピングセンター、ビジネスセンター、サービスステーション、ワークショップなど）の建物、およびヨーロッパとロシアの基準と基準に従った熱源のための床下暖房システム（水床暖房）の専門的な設計。
このプロジェクトは、水加熱床の設置に必要であり、システムパスポートです。将来のシステムメンテナンスのために。
このプロジェクトには、気候帯を考慮した建物の熱損失の計算が含まれます。材料、壁、天井の厚さと構造、基礎と屋根の断熱、ドアと窓の開口部の充填、間取り図が考慮されます。設計にあたっては、建物の特徴やお客様の個々の要望をすべて考慮して設計しています。床暖房システムの完成したプロジェクトには、次の主要なセクションが含まれます。
- 熱工学計算の結果、
- システムパスポート、
- 床暖房パイプ、幹線、ダンパーテープ、サーモスタットの配置を敷設するための配線図、
- 床暖房コレクター用のバランステーブル、
- 材料とコンポーネントの仕様。
私たちのプロジェクトでは、パイプの敷設は経験豊富な設計者によって行われ、パイプはサーモテックの「蛇行」（「カタツムリ」）法に従って、エッジ（溶接）ゾーンの割り当てにより可変ピッチで敷設されます。有名なブランドの「傘」の下で働いているいくつかの会社とは異なり、パイプのレイアウトは、同じピッチの原始的な「ヘビ」を使用する「独自の」コンピュータプログラムによって自動的に実行されます。温暖なヨーロッパでは、「ヘビ」は熱損失が非常に少ない（最大30 W / m2）建物に使用され、熱損失が増加すると、設計者は「カタツムリ」に切り替えて外壁に沿ってウェルトゾーンを使用する必要があります。増加した熱損失を補います。プログラムはまだそれをしていません。
しかし、原則として、私たちの気候条件では、囲い構造の断熱基準が遅れていること、および個々の構造で外部断熱が大幅に不足していることから、熱損失によってすべてがはるかに悪化します。家の熱損失が床の75-80W/ m2の値の範囲内であれば良いのですが、それ以上も珍しくはありませんが、個人の建物ではその逆です。しかし、私たちのスペシャリストは、シベリアの過酷な条件での床下暖房システムの設計と実装に長い間成功しており、この分野で素晴らしい経験を持っています。これにより、私たちの（そしてあらゆる）気候条件と特定の施設の個々の特性に最も適したプロジェクトを実行することができます。
水加熱床のプロジェクトを開発するには、理想的には、建築プロジェクト、または少なくとも、AutoCad形式の平面図が必要です。彼らがいない場合は、すべての寸法を手で描いた平面図が必要です。さらに、設計の委託条件が作成され、合意されています。
床暖房システムの設計は、建物の特性やお客様のご要望を考慮して行われます。弱い天井や薄いシステムの場合は、アルミニウム製の熱分配プレートを備えた軽量の床下暖房システムまたはフォイルシステムをプロジェクトで使用できます。
設計の結果は、熱計算の結果を含むシステムパスポート、床暖房用のパイプを敷設するための配線図、部屋のサーモスタットを配置するための配線図、コレクター用のバランステーブル、および材料、機器、コンポーネントの仕様を含む技術文書のパッケージです。
完成したプロジェクトでは、添付の仕様に従ってシステムに機器、コンポーネント、および材料を完全に装備し、実行可能なシステムを設置して試運転することができます。
タグ：床スキーム、床計算、暖かい床スキーム、暖かい床計算、暖かい床計算、水床スキーム、水加熱床スキーム、水床計算、暖かい床水計算、
ページの右下隅にあるサイトでオンラインチャットを使用します
床暖房パイプの敷設方法
パイプ敷設スキームの選択は、部屋（部屋）の形状と同じです。コイル構成は、主に2つのタイプの配管に分けることができます。並列です。平行敷設：このタイプの敷設では、床の温度は大きく変化します-最高はコイルの最初で、それに応じて最後で低くなります。通常、このスキームは小さな部屋（たとえば、バスルーム）で使用されます。このスキームでは、最も高温のパイプ、つまり冷却剤がコイルに入る場所は、部屋の最も低温のゾーン（たとえば、外壁）または最も快適なゾーン（たとえば、外壁のないバスルームで）。このスキームにより、傾斜のある床にパイプを敷設することができます（たとえば、床の排水路に向かって）。スパイラル敷設：このタイプの敷設では、床の温度は部屋全体で一定に保たれます-反対の流れの方向が交互になり、最も高温のセクションになります最も寒いに隣接するパイプの。このスキームの使用は、温度差が望ましくない場所、そしてもちろん大きな部屋（ホール）で推奨されます。このスキームは、傾斜した床に敷設するのには適していません。
基本的なタイプの敷設の任意の組み合わせが可能です。寒いゾーン（外壁の近く）では、レイアウトの手順を小さくするか（パイプ間の距離）、パイプのレイアウトを部屋の別々のゾーン（寒いゾーンと暖かいゾーン）に分割することをお勧めします。部屋の中で最も寒いエリアは常に外壁に沿ったエリアであり、最も暑いパイプを配置する必要があるのはこのエリアです。
パイプのレイアウト手順（B）は、パイプの最小曲げ半径を考慮して行われます（ポリエチレンパイプの場合は大きくなります）。通常、B \ u003d 50、100、150、200、250、300、および350mmが選択されます。 1平方メートルあたりのコイルパイプのおおよその長さ。床面積は、L = 1000 / B（mm / m2）の式で計算できます。パイプの全長（rm）はL / 1000 x F（床暖房面積m2）に等しく、パイプを固定するために特別なブラケットが使用され、パイプ間の距離はおよそ0.4〜0.5mです。
主暖房としての床暖房の長所と短所
主な利点は快適さです。足元の暖かい床は、部屋の熱気よりもはるかに速く暖かさと快適さを感じさせます。他にも利点があります。
- 部屋の均一な暖房。熱は床面積全体から発生しますが、バッテリーは壁を部分的に暖め、特定の領域にのみ熱を分散させます。
- システムは完全にサイレントです。
- 発熱体はスクリードで囲まれているため、加熱による湿度レベルへの影響は少なくなります。
- 熱慣性の異なるオプションを選択できます。水の床はゆっくりと熱くなり、ほぼ1日冷えます。 IRフィルムは床面を瞬時に加熱し、同じように急速に冷却します。
- 水で加熱された床での暖房は、ラジエーターよりも安価です。電気暖房のコストはそれほど魅力的ではありません。
- 彼らは、階段の上でさえ、最小のプラットフォームにシステムをマウントします。
- 電池は部屋を飾らず、内部に収まりません。断熱床の発熱体は目から隠されています。
欠陥：
- 暖かい床を整えるのは、骨の折れる時間のかかるプロセスです。ベースベースには、水力および断熱材が敷かれています。次に、補強メッシュまたは敷設マットを配置します。チューブを配置し、接続し、コンクリートスクリードを流し込み、下地を敷き、仕上げ床を敷きます。これには時間とお金がかかります。
- 水床暖房には少なくとも10cmの高さが必要で、電気は3〜5cmかかります。
- 修理は非常に困難です。損傷した場合は、コーティングを取り除き、スクリードを壊し、欠陥を取り除き、床を再敷設する必要があります。
家の中の水で加熱された床の装置
床の熱媒体は、シングルまたはダブルスネーク、スパイラルの形で取り付けられています。パイプの全長は、等高線の位置の選択によって異なります。理想的なオプションは、同じサイズのコイルです。ただし、実際には、均一なループを作成することは困難で非現実的です。
家全体に床を作るときは、建物のパラメータが考慮されます。居間や寝室などに比べて面積が小さいバスルーム、バスルーム、廊下では、長いコイルを作るのが難しい。それらを加熱するために多くのパイプを必要としません。それらの長さは数メートルに制限することができます。
一部の熱心な所有者は、水回路を配置するときに、これらの施設を迂回します。これにより、材料、労力、時間を節約できます。小さな部屋では、広々とした部屋よりも暖かい床を設置するのが難しいです。
システムがそのような小さな穴をバイパスする場合、システムの最大圧力パラメータを正しく計算することが重要です。これを行うには、バランスバルブを使用します。さまざまな回路の圧力損失を均等化するように設計されています。
さまざまな回路の圧力損失を均等化するように設計されています。
溶接間の最小距離
金属構造の溶接間の距離は、さまざまな条件下で決定されます。以下は、距離制限のある主な例です。
| 縫い目のタイプとそれらが配置されているオブジェクト | 最小距離の決定 |
| 隣接しているが互いに結合していないシームの軸間の距離。 | 溶接する部品の公称厚さ以上。壁が8mmを超える場合、距離は10cm以上にする必要があります。ワークピースの最小寸法では、距離は少なくとも5cmである必要があります。 |
| ワークピースの底部の丸みから突合せ溶接の軸までの距離。 | 正確な寸法は考慮されていませんが、その後超音波を使用して制御を行う可能性があります。 |
| ボイラーの溶接継手。 | ボイラーに配置する場合、溶接部がサポートに到達して接触しないようにする必要があります。ここにも正確なデータはありませんが、距離によって、運転中のボイラーの状態を監視でき、品質管理に支障をきたさないようにする必要があります。 |
| 穴から溶接までの距離。 | これには、溶接またはフレアリング用の穴が含まれます。この距離は、穴自体の直径の0.9を超えてはなりません。 |
| 溶接からタイインまでの距離。 | ここでは、平均して約5cmの距離が残っています。大きな直径について話している場合、それは上向きに変化する可能性があります。 |
| 穴の隣接するシーム間の距離。 | 最小距離は直径1.4からでなければなりません。 |
縫い目をより短い距離に配置できるようにする規則があります。これは、穴自体の直径の0.9未満になります。これは、継手とパイプを溶接することが計画されている場合に適用されます。これには特定の条件があります。たとえば、穴を開ける前に、溶接されたジョイントをX線写真分析にかける必要があります。代わりに超音波検査を使用することもできます。許容値の計算は、直径の少なくとも1平方根の距離で実行されます。製品が指定された強度パラメータを満たしているかどうかを示す予備計算を行う必要があります。
パイプライン溶接間の最小距離
暖房ネットワークパイプラインの溶接部間の最小距離も、特定の文書によって規制されています。パイプの修理と溶接によるパイプラインの設置は、重要な構造物を扱う専門家によって行われることが多いという事実を考慮すると、ここでは規格への準拠がより重要です。
| 縫い目のタイプとそれらが配置されているオブジェクト | 最小距離の決定 |
| カソードリードを除く、あらゆる要素の横方向のらせん状、円周方向、および縦方向の継ぎ目の近くでの溶接。 | ここでは、規則が厳しく禁止されているため、規則に厳密に従う必要があります。プロジェクトによって提供される陰極リードがある場合にのみ、継ぎ目の間の最小距離は少なくとも10cmでなければなりません。 |
| プロセスパイプライン溶接間の距離。 | パイプ自体の肉厚に応じて算出されます。壁の厚さが最大3mmのパイプの継ぎ目の最小距離は、パイプの壁の厚さの3倍です。サイズが3mmを超える場合は、継ぎ目の間に2つのパイプ壁の厚さの距離が許容されます。 |
| パイプベンドからのシーム距離。 | 曲がりのあるパイプで作業する必要がある場合は、継ぎ目から曲がりまでの距離は、パイプ自体の直径の少なくとも半分にする必要があります。 |
パイプライン自体の計算は、構造のすべての曲げ、追加の接続、およびその他のニュアンスが受け入れられた規則に準拠するように、事前に実行されます。修理中にエラーが発生することが多く、規則が常に守られているとは限りませんが、これは作成された継ぎ目が長期間続くことを保証するものではありません。結局のところ、継ぎ目の間の距離のすべての許容誤差は、前の作業の経験に基づいて取られています。パイプラインの溶接間の最小距離は、GOST32569-2013に従って決定されます。技術パイプラインの運用、設置、修理に関するすべてのデータがここに示されています。
結論
観測距離の関連性は、ほとんどすべての場合、特定のテクノロジーを使用して実行される重要な構造に関係します。家で溶接するだけのほとんどの人は、そのような制限について聞いたことがないかもしれません。すべてのルールを厳密に遵守する必要がある特定の技術的タスクを扱う専門家の場合、最小距離の計算は必須です。
加熱ブランチを計算する特定の例
60平方メートルの面積を持つ家の熱回路のパラメータを決定したいとします。
計算には、次のデータと特性が必要になります。
- 部屋の寸法：高さ-2.7 m、長さと幅-それぞれ10mと6m。
- 家の中には2平方メートルの金属プラスチックの窓が5つあります。 m;
- 外壁-通気コンクリート、厚さ-50 cm、Kt \ u003d 0.20 W / mK;
- 追加の壁断熱材-発泡スチロール5cm、Kt \ u003d 0.041 W / mK;
- 天井材-強化コンクリートスラブ、厚さ-20 cm、Kt = 1.69 W / mK;
- 屋根裏断熱材-厚さ5cmの発泡スチロールプレート。
- 玄関ドアの寸法-0.9*2.05 m、断熱材-ポリウレタンフォーム、層-10 cm、Kt = 0.035 W/mK。
ステップバイステップで見てみましょう 計算例.
ステップ1-構造要素による熱損失の計算
壁材の熱抵抗：
- 曝気コンクリート：R1 = 0.5 / 0.20 = 2.5 sq.m * K / W;
- 発泡スチロール：R2 = 0.05 / 0.041 = 1.22 sqm * K/W。
壁全体の熱抵抗は、2.5 + 1.22 =3.57sqです。 m * K/W。家の中の平均気温は+23°C、外の最低気温は25°Cで、マイナス記号が付いています。インジケーターの違いは48°Cです。
壁の総面積の計算：S1 = 2.7 * 10 * 2 + 2.7 * 6 * 2 =86.4sq。 m。取得したインジケーターから窓とドアの値を差し引く必要があります：S2 \ u003d 86.4-10-1.85 \u003d74.55平方メートル。 m。
得られた指標を式に代入すると、壁の熱損失が得られます：Qc = 74.55 / 3.57 * 48 = 1002 W
類推すると、熱コストは窓、ドア、天井から計算されます。屋根裏部屋でのエネルギー損失を評価するために、床材と断熱材の熱伝導率が考慮されます
天井の最終的な熱抵抗は、0.2 / 1.69 + 0.05 / 0.041 \ u003d 0.118 + 1.22 \u003d1.338平方メートルです。 m * K/W。熱損失は次のようになります：Qp = 60 / 1.338 * 48=2152W。
窓からの熱漏れを計算するには、材料の熱抵抗の加重平均値を決定する必要があります。二重窓-0.5およびプロファイル-0.56sq。それぞれm*K/W。
Ro \ u003d 0.56 * 0.1 + 0.5 * 0.9 \u003d0.56平方メートル*K/W。ここで、0.1と0.9は、ウィンドウ構造内の各マテリアルのシェアです。
窓の熱損失：Q®= 10 / 0.56 * 48=857W。
ドアの断熱を考慮に入れると、その熱抵抗は次のようになります。Rd \ u003d 0.1 / 0.035 \u003d2.86平方メートル。 m * K/W。 Qd \ u003d（0.9 * 2.05）/ 2.86 * 48 \u003d31W。
囲んでいる要素による総熱損失は、1002 + 2152 + 857 + 31=4042Wです。結果は10％増加する必要があります：4042 * 1.1=4446W。
ステップ2-加熱のための熱+総熱損失
まず、流入する空気を加熱するための熱消費量を計算します。部屋の容積：2.7 * 10 * 6 \u003d162立方メートル。 m。したがって、換気熱損失は次のようになります：（162 * 1/3600）* 1005 * 1.19 * 48=2583W。
部屋のパラメータによると、総熱コストはQ = 4446 + 2583=7029Wになります。
ステップ3-熱回路に必要な電力
熱損失を補償するために必要な最適な回路電力を計算します：N = 1.2 * 7029=8435W。
さらに：q = N / S = 8435/60 = 141 W/sq.m。
暖房システムの必要な性能と部屋のアクティブエリアに基づいて、1平方あたりの熱流束密度を決定することが可能です。 m
ステップ4-敷設ステップと等高線の長さを決定する
結果の値は、依存関係グラフと比較されます。システム内のクーラントの温度が40°Cの場合、パラメータを備えた回路が適しています：ピッチ-100 mm、直径-20mm。
50°Cに加熱された水がライン内を循環する場合、分岐間の間隔を15 cmに増やすことができ、断面積が16mmのパイプを使用できます。
等高線の長さを考慮します：L \ u003d 60 / 0.15 * 1.1 \ u003d440m。
これとは別に、コレクターから暖房システムまでの距離を考慮する必要があります。
計算からわかるように、水床を装備するには、少なくとも4つの加熱ループを作成する必要があります。そして、パイプを適切に敷設して固定する方法、およびその他の設置の秘密について、ここで検討しました。
パイプの種類
床はコレクターに接続されたパイプの接続です。正しいデータ測定は、熱機器の電力を計算するための基礎です。パイプ間の距離と敷設に必要な長さを計算するには、主なタイプの構造とその機能を理解する価値があります。温水床の設置には、以下の材料で作られたパイプが使用されます。
- 架橋ポリエチレン。この材料は設置が難しく、かなり高いコストがかかります。ただし、メモリの特性があり、腐食せず、温度変化に強いなど、多くの利点もあります。
- 銅。高強度、耐食性を特徴とする最も耐性のある材料の1つ。欠点は、銅が非常に高価であり、そのようなパイプを設置するのが難しいことです。
- 金属プラスチック。材料の利点は、エコロジーの観点から、その経済性、強度、安全性です。
- ポリプロピレン。ポリプロピレンパイプは、低熱伝導率を含む高い技術的特性を備えた低コストが特徴です。
必要なパイプの数を計算するには、操作を可能な限り効率的にする敷設機能を考慮する必要があります。
- パイプの平均直径は16mmで、スクリードの厚さは6cmです。
- 等高線スパイラルの平均敷設ステップは10〜15cmです。
- 加熱回路のパイプの長さは100メートルを超えてはなりませんが、パイプは途切れることなくコレクターに出入りする必要があることに注意してください。
- パイプと壁の間の距離は8〜25cmのままにする必要があります。
- 回路の全長は100メートルで、総面積は20m2である必要があります;
- ターンの長さの間で、15メートルを超えない差を観察する価値があります。
- コレクター内の最小許容圧力は20kPaです。
- パイプラインが短いほど、圧力損失のレベルが低下するため、強力なポンプを設置する必要が少なくなります。
- 入口の冷却剤の温度は、出口の温度と5度を超えて異ならないようにする必要があります。
赤外線床暖房の利点
赤外線床の現代的なデザインには、否定できない多くの利点があります。まず第一に、それらはインストールの単純さとスピードによって区別されます。床の設置は、平均して2時間以内で完了します。それらは固定装置を必要としません。これらの床は、カーペット、リノリウム、またはラミネートの下に簡単に設置できます。フィルムの厚さはわずか3mmであるため、部屋の高さにまったく影響を与えず、体積を減らすこともありません。フィルムコーティング材は信頼性が高いです。
他のタイプの床暖房と比較して、赤外線構造は大幅なエネルギー節約を可能にします。さらに、多くの肯定的な物理的特性があります。赤外線床は、空気をイオン化し、さまざまな不快な臭いを取り除くのに役立ちます。それらは空気の湿度に絶対に影響を与えず、それを乾燥させません。
このタイプの床暖房は、家やアパートの主なまたは追加の暖房源として使用できます。最初のケースでは、フィルムのカバレッジは部屋の総面積の少なくとも60〜70％です。追加の加熱により、すべての領域がカバーされ、平均して、この値は30〜50％になります。赤外線フロアは、家具がない場合、エリア全体のウォークスルー廊下に設置されます。家具のある部屋では、必要に応じて自由な場所にフィルムを設置します。
電気床システムの特徴
電気加熱要素を準備および配置するための技術は、水回路の設計とは異なり、選択した加熱要素のタイプによって異なります。
- 抵抗性ケーブル、カーボンロッド、ケーブルマットは、「ドライ」（コーティングの真下）および「ウェット」方式（スクリードまたはタイル接着剤の下）に敷設できます。
- 写真に示されているカーボン赤外線フィルムは、スクリードを注ぐことなくコーティングの下の基板として最適に使用されますが、一部のメーカーはタイルの下に置くことを許可しています。
電気発熱体には3つの特徴があります。
- 全長に沿った均一な熱伝達。
- 加熱の強さと表面温度は、センサーの読み取り値によって導かれるサーモスタットによって制御されます。
- 過熱に対する不耐性。
最後のプロパティは最も厄介です。等高線部分で床が脚のない家具や固定式家電製品で強制されると、周囲の空気との熱交換が妨げられます。ケーブルおよびフィルムシステムは過熱し、長持ちしません。この問題のすべてのニュアンスは、次のビデオでカバーされています。
自己調整ロッドはそのようなことに冷静に耐えますが、別の要因がここに影響を及ぼし始めます-高価なカーボンヒーターを購入して家具の下に置くことは不合理です。
パイプラインの長さを計算するためのデータ
部屋の特定のスペースのパイプラインの長さを計算するには、次のデータが必要になります：冷却剤の直径、床暖房パイプの敷設ステップ、加熱面。
回路のパイプ長
クーラントの長さは、パイプの外径に直接依存します。そのため、初期段階でこの計算の瞬間を逃すと、水の循環が困難になり、床暖房の質が低下します。床暖房管の許容断面積とその長さは、以下のスキームで考えることができます。
| パイプ外径 | 最大パイプサイズ |
| 1.6〜1.7cm。 | 100〜102メートル。 |
| 1.8〜1.9cm。 | 120〜122メートル。 |
| 2cm | 120〜125メートル。 |
ただし、回路は固体材料で作られている必要があるため、暖房エリアの回路の数は、水で加熱された床を敷設するステップの影響を受けます。
床暖房ステップ
パイプラインの長さだけでなく、熱伝達力も敷設ステップに依存します。したがって、熱媒体を正しく設置することで、床暖房のエネルギー消費を節約することが可能になります。
床暖房パイプを敷設するための推奨ステップは20cmです。この指標は、使用時に均一な床暖房が発生し、設置作業も簡素化されるためです。この指標に加えて、次の基準も許可されています：10cm。15cm。25cm。および30cm。
良い例を挙げましょう。暖かい床の最適なステップでのパイプラインの流量です。
| ステップ、を参照してください | 1平方メートルあたりの作業材料の消費量、m。 |
| 10 — 12 | 10 – 10,5 |
| 15 — 18 | 6,7 – 7,2 |
| 20 — 22 | 5 – 6,1 |
| 25 — 27 | 4 – 4,8 |
| 30 — 35 | 3,4 – 3,9 |
敷設密度が高くなると、製品のターンがループ状になり、クーラントの循環が複雑になります。また、設置手順が大きくなると、部屋の暖房が均一になりません。
計算のためのオンライン計算機
暖かい床の輪郭は、部屋の総面積を可能な限りキャプチャする必要があるため、その場所の図を作成する必要があります。これを行うには、1ミリの紙と鉛筆が必要です。スキームは次の順序で作成されます。
- 紙の上には、部屋の総面積が描かれています。
- 家具や床の電気設備全体の寸法を測定します。
- 適切な配置では、すべての測定値が紙に転送されます。
- クーラントが壁の近くを通過することは固く禁じられているため、描画領域全体に沿って20cmのくぼみが作成されます。
適用されたすべての測定値とインデントに陰影を付けることで、クーラントが配置される部屋の面積を視覚的に計算できます。
したがって、必要なデータをすべて知っていると、暖房システムの作動材料の直接計算に進むことができます。
長さは、次の式を使用して計算されます。
D = P / T˟k、ここで：
D-パイプの長さ;
Pは部屋の暖房エリアです;
T-温水床のパイプピッチ。
kはリザーブインジケーターで、1.1〜1.4の範囲です。
