Katedra Fizyki Budowli i Materiałów Budowlanych

Laboratorium Fizyki Budowli

Sprawozdanie

wtorek, 8 maja 2012 godz. 11.15

rok akad. 2011/2012

Temat: Współczynnik przenikania ciepła dla okien i straty ciepła z budynku do gruntu

Julia Włodarczyk

gr. 4

semestr II
data złożenia:

Współczynniki przenikania ciepła dla czterech okien obliczono metodą uproszczoną wg PN-EN ISO 10077-1.

$$U_{w} = \frac{A_{g}U_{g} + A_{f}U_{f} + l_{g}\Psi_{g}}{A_{g} + A_{f}}$$

$$U_{g} = \frac{1}{\frac{1}{U_{g1}} - R_{\text{si}} + R_{s} - R_{\text{se}} + \frac{1}{U_{g2}}}$$

$$U_{g1} = U_{g2} = \frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{i}}{\lambda_{i}} + R_{\text{se}}}$$

$$U_{g1} = U_{g2} = \frac{1}{0,04 + \frac{0,004}{0,8} + 0,13} = \frac{1}{0,174} = 5,747\ \frac{W}{m^{2}K}$$

$${U_{g} = \frac{1}{\frac{1}{U_{g1}} - R_{\text{si}} + R_{s} - R_{\text{se}} + \frac{1}{U_{g2}}} = \frac{1}{\frac{1}{5,747} - 0,13 + 0,363 - 0,04 + \frac{1}{5,747}} = 1,848\ \frac{W}{m^{2}K}\backslash n}\backslash n{Wspolczynnik\ przenikania\ ciepla\ okna\ nr\ 1:\backslash n}{\backslash nA}$$

Warstwa	Grubość warstwy d [m]	Wsp. przewodzenia ciepła λ [W/mK]	Opór cieplny warstwy R [m^2K/W]
Płytki ceramiczne	0,012	1,05	0,01
Podkład cementowy	0,04	1,00	0,04
Styropian	0,02	0,043	0,46
Rf	0,51

$$U_{0} = \frac{2\lambda}{\pi B^{'} + d_{t}}\ln\left( \frac{\pi B^{'}}{d_{t}} + 1 \right) = \frac{2 \times 1,5}{\pi \times 4,31 + 1,64}\ln\left( \frac{\pi \times 4,31}{1,64} + 1 \right) = 0,44\frac{W}{m^{2}K}$$

Podłoga nie ma izolacji krawędziowej a więc U = U_o

Poprzez interpolazcję wyznaczono U_equiv = 0,27 W/m²K

Strumień cieplny przepływający przez grunt

Stacjonarny współczynnik sprzężenia cieplnego:
L_s = A*U = 90,5 x 0,44 = 39,82 W/K

Dane temperaturowe:
- średnia temp. wewnątrz zimą +20˚C
- średnia temp. wewnątrz latem +24˚C
- średnia temp. wewnątrz T_i = 22˚C

Dane temperatury dla Warszawy:

Miesiąc	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Średnia temp. [˚C]	-3,4	-2,6	1,4	7,5	12,9	17	18,1	17,4	13,2	8,4	3,3	-0,8

$$L_{pi} = A\frac{\lambda}{d_{t}}\sqrt{\frac{2}{\left( 1 + \frac{\delta}{d_{t}} \right)^{2} + 1}} = 90,5\frac{1,5}{1,64}\sqrt{\frac{2}{\left( 1 + \frac{2,2}{1,64} \right)^{2} + 1}} = 45,98\frac{W}{K}$$

$$L_{\text{pe}} = 0,37 \times P \times \lambda \times ln\left( \frac{\delta}{d_{t}} + 1 \right) = 0,37 \times 42 \times 1,5 \times ln\left( \frac{2,2}{1,64} + 1 \right) = 19,83\frac{W}{K}$$

Strumień cieplny przepływający przez grunt należy obliczyć dla sezonu grzewczego:

Φ = L_s(T_i – T_e) - γL_piT_i’ + γL_peT_e’

$$\gamma = \frac{12}{\text{nπ}}\sin\left( \frac{\text{nπ}}{12} \right) = \frac{12}{7\pi}\sin\left( \frac{7\pi}{12} \right) = 0,54 \times 0,966 = 0,527$$

gdzie n – liczba miesięcy w sezonie grzewczym

Średni strumień:

Φ = 39,82(22 – 7,7) - 0,53*45,98*2 + 0,53*19,83*10,75 = 633,67 W

Całkowity transport ciepła przez grunt

Q = 86400NΦ = 86400*212*633,67 = 11607 MJ