1
Wprowadzenie
Obiektem niniejszego opracowania jest kino w mieście Lublin. Podstawę opracowania
projektu stanowi Rozporządzenie Ministra Infrastruktury Dz. U. nr 75 z 2002r., nr 201 z 2008r. ze
zmianami oraz wszelkie normy.
Wymagania cieplno-wilgotnościowe oraz stateczności cieplnej wybranych przegród budowlanych
powinny spełniać warunki określone w rozporządzeniu w oparciu o normę PN-EN ISO 6946/2008.
Budynek usytuowany jest w III strefie klimatycznej, wartości temperatur na zewnątrz t
e
oraz
wewnątrz t
i
, wilgotność względna powietrza na zewnątrz
e
ϕ
, wewnątrz
i
ϕ
, a także prędkość wiatru
zimą i latem przyjęto zgodnie z normami.
a) Ściana zewnętrzna:
–
współczynnik przenikania ciepła,
–
rozkład temperatur, głębokość przemarzania,
–
czynnik temperaturowy,
–
opór filtracji,
–
stateczność cieplna przegrody dla okresu letniego.
b) Okno:
–
współczynnik przenikania ciepła,
–
współczynnik przepuszczalności energii całkowitej.
c) Przegroda zewnętrzna, pozioma:
–
współczynnik przenikania ciepła,
–
kondensacja międzywarstwowa.
d) Podłoga na gruncie:
–
współczynnik przenikania ciepła,
–
ciepłochłonność podłogi.
Do warstw konstrukcyjnych i dociepleniowych wykorzystano materiały budowlane, które są
powszechnie dostępne na rynku budowlanym, mając na uwadze wymogi określone polskimi normami.
Wartości temperatur na zewnątrz i wewnątrz budynku oraz parametry cieplno-wilgotnościowe zostały
przyjęte następująco:
-
temperatura wewnątrz t
i
= 20
o
C
-
temperatura na zewnątrz w zimie t
e
= -20
o
C
-
temperatura na zewnątrz w lecie t
e
= 30
o
C
-
wilgotność względna powietrza wewnątrz
i
ϕ
= 45%
-
wilgotność względna powietrza na zewnątrz
e
ϕ
= 85%
-
prędkość wiatru v
e
= 20 m/s
2
Oznaczenia użyte w projekcie:
Lp.
Oznaczenie
Jednostka
Nazwa
1
λ
W/(mK)
Współczynnik przewodzenia ciepła
2
λf
W/(mK)
Współczynnik przewodzenia ciepła łącznika
3
nf
-
Liczba łączników na 1 m
2
powierzchni przegrody
4
R
(m
2
K)/W
Opór warstwy przegrody
5
R
x
(m
2
K)/W
Opór cieplny warstwy zawierającej nieszczelności
6
R
si
(m
2
K)/W
Opór przejmowania ciepła na wewnętrznej części
przegrody
7
R
se
(m
2
K)/W
Opór przejmowania ciepła na zewnętrznej części
przegrody
8
R
min
(m
2
K)/W
Minimalny opór cieplny przegrody
9
R
T
(m
2
K)/W
Całkowity opór przegrody komponentu
budowlanego
10
U
W/(m
2
K)
Współczynnik przenikania ciepła
11
U”
W/(m
2
K)
Poprawka na nieszczelności (zał. E)
12
U
max
W/(m
2
K)
Maksymalny współczynnik przenikania ciepła
13
ΔU
W/(m
2
K)
Poprawka do współczynnika przenikania ciepła
14
ΔU
f
W/(m
2
K)
Poprawka ze względu na łączniki mechaniczne
15
ΔU
g
W/(m
2
K)
Poprawka ze względu na nieszczelności
16
U
c
W/(m
2
K)
Skorygowany współczynnik przenikania ciepła
17
U
w
W/(m
2
K)
Współczynnik przenikania ciepła okna
pojedynczego
18
d
m
Grubość warstwy
19
d
P
m
Głębokość przemarzania
20
ρ
kg/m
3
Gęstość materiału
21
t
e
°C
Temperatura obliczeniowa na zewnątrz
22
t
i
°C
Temperatura obliczeniowa wewnątrz
23
H
o
M
Wysokość budynku
24
Θ
°C
Temperatura obliczeniowa
25
t
s
°C
Temperatura punktu rosy
26
φ
e
%
Wilgotność względna powietrza na zewnątrz
27
φ
i
%
Wilgotność względna powietrza wewnątrz
28
p
i
hPa
Rzeczywiste ciśnienie cząstkowe pary wodnej
29
p
n
hPa
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej nasyconej
30
f
Rsi,min
-
Czynnik temperaturowy
31
p
sat
hPa
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej nasyconej
32
r
(m
2
hhPa)/g
Opory dyfuzyjne poszczególnych warstw
33
δ
g/(m
2
hhPa)
Współczynnik dyfuzyjny materiału
34
s
d
m
Względny opór dyfuzyjny
35
a
m
2
/s
Współczynnik wyrównywania temperatury
36
τ
s
Czas kontaktu stopy z podłogą
37
c
w
Ciepło właściwe
38
b
(Ws
½
)/(m
2
K)
Współczynnik aktywności cieplnej podłogi
39
h
e
W/(m
2
K)
Współczynnik przejmowania ciepła dla okresu
letniego
3
40
I
max
W/m
2
Moc promieniowania słonecznego
41
I
śr
W/m
2
Średnia moc promieniowania słonecznego
42
s
24
W/(m
2
K)
Współczynnik przyswajania ciepła
43
u
W/(m
2
K)
Współczynnik przyswajania ciepła przez
powierzchnie warstwy
44
D
-
Współczynnik bezwładności cieplnej
45
ε
(Ws
½
)/(m
2
K)
Współczynnik aktywności cieplnej warstwy materiału
46
A
υi zal
K
Zalecana stateczność cieplna przegrody
47
A
υi obl
K
Amplituda wahań temperatury
48
A
υi
K
Amplituda wahań temperatury zewnętrznej
49
ν
-
Współczynnik tłumienia temperatury
4
Zestawienie zależności i metod obliczeniowych zastosowanych w projekcie
WSPÓŁCZYNNIK PRZENIKANIA CIEPŁA „U”:
a) R = R1 + R2+ R....+ Rn
b) R
T
= ∑
λ
d
c) U =
T
R
1
d) U
c
= U + ΔU
e) ΔU = ΔU
g
+ ΔU
r
+ ΔU
f
f) Δ Uf= α
f
∗
n
f
∗
A
f
d
0
∗
R
x
R
T
2
g)
2
)
(
"
T
x
g
R
R
U
U
⋅
∆
=
∆
ROZKŁAD TEMPERATURY WEWNĄTRZ PRZEGRODY:
e) θi
= t
i
- U(t
i
- t
e
) R
si
f) θxy
= t
i
- U(t
i
- t
e
) (R
si
+ R
1
+ R
2
+ …)
g) θ
e
= t
e
+ U(t
i
- t
e
) R
se
GŁĘBOKOŚĆ PRZEMARZANIA:
h) d
p
= d – (d
1
+ d
2
+ x
0
)
i) θx(0)
= t
i
- U(t
i
- t
e
)(R
si
+ R
1
+ R
2
+ x
0
/ λ
3
)
CZYNNIK TEMPERATUROWY
f
Rsi,min
=
Rsi , min
−
e
i
−
e
p
sat
i
=
610,5∗e
17,269∗
i
237,5
i
si , min
=
237,5∗ln
p
sat
610,5
17,269−ln
p
sat
610,5
5
KONDENSACJA PARY WODNEJ NA POWIERZCHNI PRZEGRODY:
j) p
i
= (φ
i
* p
ni
) / 100% => t
s
k)
ϑ
= t
i
– U
c
(t
i
- t
e
) R
si
l)
ϑ
= t
s
+ 1
KONDENSACJA MIĘDZYWARSTWOWA:
m) r =
δ
d
n) p
i
=
%
100
ni
i
p
⋅
ϕ
o) μ =
δ
δ
d
p) s
d
= μ * d
STATECZNOŚĆ CIEPLNA PRZEGRODY W OKRESIE LETNIM:
r) s
24
= 0,85*10
-2
*( λ*c
w
*ρ)
s) u
i
= (R
i
*S
2
+ h
i
) / (1 + R
i
*h
i
)
t) u
n
= (R
n
*S
n
2
+ U
n-1
) / (1 + R
n
*U
n-1
)
u) A
υi
= A
υi obl
/ ν
w) A
υi obl
= 0,5*A
te
+ ε
i
(I
max
+ I
śr
) / h
e
x) ν = 0,9*e
∑D/√2
*[(S
1
+ h
i
)(S
2
+ U
1
)*…*(S
n
+ U
n-1
)(h
e
+ U
n
)] / [(S
1
+ U
1
)(S
2
+ U
2
)(S
n
+ U
n
) h
e
]
y) h
se
= 1,16*(5 +10*(v
e min
)
½
)
z) A
υi zal
= 2,5 - 0,1*( t
e
- 21)
CIEPŁOCHŁONNOŚĆ PODŁOGI NA GRUNCIE:
s
1
= 0,0085 * √(λ * c
w
* ρ)
D
1
= R
1
* s
1
= 0,499
u
1
= (2*R
1
*S
1
2
+ S
2
) / (0,5 + R
1
*S
2
)
6
PROJEKTY PRZEGRÓD ZEWNĘTRZNYCH
1. Przegroda pionowa – ściana nośna.
[m]
i
e
7
Nr
Rodzaj materiału, warstwy
d
ρ
λ
cw
R
m
kg/m
3
W/(m•K)
kJ/(kg*K)
(m
2
•K)/W
R
Si
0,130
1
Tynk cementowo–wapienny
0,015
1850
0,820
0,84
0,018
2
Beton komórkowy
odmiana 450
0,240
450
0,120
1,00
2,00
3
Wełna szklana
0,100
15
0,035
1,8
2,880
4
Tynk termoizolacyjny
0,015
1850
0,050
0,84
0,400
R
Se
0,040
Suma
0,370
5,468
Współczynnik przenikania ciepła
Współczynnik przenikania ciepła U
U = 1/R
T
=1/5,468 = 0,18 W/(m
2
K) < U
max
=0,30 W/(m
2
K)
Skorygowany współczynnik przenikania ciepła U
c
ΔU
g
= 0,04•(2,88/5,468)
2
= 0,01 W/(m
2
K)
ΔU
f
= 58*
=0,013W/(m
2
K)
ΔU” = 0,01 + 0,013 = 0,023 W/(m
2
K) > 3%U = 0,0054 W/(m
2
K)
U
c
= 0,18 + 0,023 = 0,203 W/(m
2
K)
Współczynnik przenikania ciepła z mostkami cieplnymi liniowymi U
k
Dla ściany pełnej (13,0x10,0 m)
U
k
= U
c
= 0,203 W/(m
2
K)
Dla ściany (12,0x9,0 m) z 4 otworami okiennymi (1,7x1,7 m) i 2 wieńcami
∑(Ψ
k
•I
k
)/A
k
= (2•0,50•13 + 8•0,05•1,7 + 4•0,06•1,7 + 4•0,07•1,7)/60
∑(Ψ
k
•I
k
)/A
k
= 0,243W/(m
2
K)
U
k
= U
c
+ ∑(Ψ
k
•I
k
)/A
k
= 0,203 + 0,243 = 0,443 W/(m
2
K)
8
2
5
468
5
88
2
•
10
0
5
10
96
1
8
0
)
,
,
(
,
*
)
*
,
(
*
,
-
Rozkład temperatur w przegrodzie
t
i
= 20
o
C
t
e
= -20
o
C
U = 0,18 W/(m
2
K)
Θ
Si
= 20 – 0,18•(20-(-20))•(0,13) = 19,05 ˚C
Θ
12
= 20 – 0,18•(20-(-20))•(0,13+0,018) = 18,92 ˚C
Θ
23
= 20 – 0,18•(20-(-20))•(0,13+0,018+2,0) = 4,29 ˚C
Θ
34
= 20 – 0,18•(20-(-20))•(0,13+0,018+2,0+2,88) =-16,78 ˚C
Θ
S4
= 20 – 0,18•(20-(-20))•(0,13+0,018+2,0+2,88+0,40) = -19,71 ˚C
Θ
Se
= -20 + 0,18•(20-(-20))•0,04 = -19,71 ˚C
Θ
e
= -20 ˚C
9
Głębokość przemarzania przegrody
Θ
x(0)
= 20 – 0,18•(20-(-20))•(0.13+0.018+2,0+x
0
/0,033) = 0
x
0
= 0,021 m
d
P
= d – (d
1
+ d
2
+ x
0
) = 0,37 – (0,015 + 0,240 + 0,021) = 0,094 m
Wymaganie zostało spełnione: f
Rsi
= 0,954 (oraz 0,936 i 0,909) > f
Rsi, min(max)
= 0,763
Ekstremalnym miesiącem, z maksymalnym z minimalnych czynników temperaturowych f
Rsi, min(max)
jest
grudzień.
10
Budynek: Kino
Θi = 20 ˚C
Miesiąc
Δp
θi
˚ C
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
˚ C
˚ C
I
-2,6 0,89 492
438
810 1329 1661
14,6
20
0,761 0,954 0,936 0,909
II
-1,9 0,84 521
438
810 1329 1661
14,6
20
0,754 0,954 0,936 0,909
III
3,2
0,78 768
599
610 1270 1588
13,9
20
0,637 0,954 0,936 0,909
IV
9,2
0,72 1163 837
437 1318 1648
14,5
20
0,488 0,954 0,936 0,909
V
14,4 0,68 1640 1115 227 1365 1706
15,0
20
0,109 0,954 0,936 0,909
VI
16,2 0,69 1841 1270 154 1439 1799
15,8
20 -0,094 0,954 0,936 0,909
VII
16,9 0,73 1924 1405 126 1543 1929
16,9
20
0,013 0,954 0,936 0,909
VIII
16,9 0,73 1924 1405 126 1543 1929
16,9
20
0,013 0,954 0,936 0,909
IX
12,8 0,79 1477 1167 292 1488 1861
16,4
20
0,496 0,954 0,936 0,909
X
8,5
0,83 1109 921
466 1433 1792
15,8
20
0,633 0,954 0,936 0,909
XI
1,3
0,86 671
577
757 1410 1762
15,5
20
0,760 0,954 0,936 0,909
XII
-2,1 0,88 513
451
810 1342 1678
14,8
20
0,763 0,954 0,936 0,909
P R O JEKTO W ANIE P O D KĄTEM UNIKNIĘCIA R O ZW O JU P L EŚNI NA W EW NĘTR ZNEJ
P O W IER ZCHNI P R ZEGR O DY wg P N-EN IS O 13788:2003
Miejscowość:
Lublin
Klasa wilgotności
Wewnętrznej: 4
Wymaganie:
f
Rsi
> f
Rsi, min(max)
U = 0,18 W(m
2
K)
θ
se
φ
e
p
sat, e
p
e
p
i
p
sat
(θ
si
)
θ
si, min
f
Rsi, min
f
Rsi (=0,25)
f
Rsi (=0,35)
f
Rsi (=0,5)
Czynnik temperaturowy
i
= 20 ˚C
p
sat
i
=
610,5∗e
17,269∗20
237,520
=
2334,516
Pa
si , min
=
237,3∗ln
2334,516
610,5
17,269−ln
2334,516
610,5
=
19,38
˚C
f
Rsi,min
=
19,38−−20
20−−20
=0,98
f
Rsi,obl
=(R
T
-R
si
)/R
T
=0,98
R
si
=0,13 W/(m
2
K)
f
Rsi,obl
> f
Rsi,min
Warunek został spełniony.
Opór filtracji powietrza przez przegrodę pełną
H
0
= 13 m
V
e
= 20
m
/
s
γ
i
= 3463/(273+20) = 11,82 N/m
3
γ
e
= 3463/(273-20) = 15,96 N/m
3
ΔP = 0,55•13•(15,96 – 11,82) + 0,03•15,96•20
2
= 221,121 Pa
G = 0,5 kg/(m
2
•h)
R
f min
= 442,242 (m
2
•h•Pa)/kg
R
f min
= 442,242 (m
2
•h•Pa)/kg < R
fdop
= 530 (m
2
•h•Pa)/kg
11
Stateczność cieplna przegrody dla okresu letniego
izal
i
A
A
ϑ
ϑ
≤
t
e
= 30
0
C
R
si
= 0,13 (m
2
K)/W
h
i
= 7,69 W/(m
2
K)
h
e
= 17,4 W/(m
2
K)
V
emin
= 1,0 m/s
I
max
= 652 W/m
2
I
śr
= 222 W/m
2
A
Θi
=10 K
6
,
0
=
i
ε
(drewno malowane, jasnożółte)
Obliczenie współczynnika przyswojenia ciepła
s
24 1
= 0,0085 * √(0,82*1850*840) = 9,595
W/(m
2
K)
s
24 2
= 0,0085 * √(0,12*450*1000) = 1,975
W/(m
2
K)
s
24 3
= 0,0085 * √(0,035*15*1800) = 0,261
W/(m
2
K)
s
24 5
= 0,0085 * √(0,05*1850*840) = 2,369
W/(m
2
K)
Obliczenie wskaźnika bezwładności cieplnej przegrody
D
1
= 9,595*0,018= 0,173
D
2
= 1,975*2,0 = 3,95
D
3
= 0,261*2,88 = 0,752
D
5
= 2,369*0,4 = 0,948
Obliczenie współczynnika przyswojenia ciepła przez warstwy w zależności od wskaźnika bezwładności
cieplnej przegrody
D
n
>= 1 → U
n
= s
24n
D
1
< 1
u
1
=
)
69
,
7
*
018
,
0
(
1
69
,
7
)
595
,
9
*
018
,
0
(
2
+
+
=8,211 W/(m
2
K)
D
2
>1
u
2
= 1,975 W/m
2
K
D
3
<1
12
u
3
=
69
7
88
2
+
1
69
7
+
261
0
88
2
2
,
*
,
,
,
*
,
= 0,341 W/m
2
K
D
4
<1
u
3
=
69
7
4
0
+
1
69
7
+
369
2
4
0
2
,
*
,
,
,
*
,
= 2,437 W/(m
2
K)
Obliczenie współczynnika tłumienia temperatury
v =
324
330
=
4
17
437
2
+
369
2
341
0
+
261
0
975
1
+
975
1
211
8
+
595
9
437
2
4
17
341
0
+
369
2
975
1
+
261
0
211
8
+
975
1
69
7
+
595
9
2
823
5
9
0
,
,
*
)
,
,
(
*
)
,
,
(
*
)
,
,
(
*
)
,
,
(
)
,
*
,
(
*
)
,
,
(
*
)
,
,
(
*
)
,
,
(
*
)
,
,
(
*
,
exp
*
,
11
,
15
4
,
17
/
)
222
652
(
6
,
0
10
*
5
,
0
=
−
+
=
viobl
A
K
046
0
=
324
330
11
15
=
A
vi
,
,
,
K
6
,
1
)
21
30
(
*
1
,
0
5
,
2
=
−
−
=
vizal
A
K
0,046 K < 1,6 K
vzal
vi
A
A
<
Warunek został spełniony.
13
Zasady wykonania przegrody
Warstwę konstrukcyjną stanowi ściana z z betonu komórkowego odmiany 450 o grubości
24cm. Przegroda docieplona została warstwą izolacji termicznej z szklanej wełny mineralnej o
grubości 10cm. Z obu stron zastosowano tynk, od wewnątrz cementowo - wapienny, natomiast od
zewnątrz termoizolacyjny.
Analiza wyników i wnioski
Współczynnik przenikania ciepła projektowanej przegrody wynosi U = 0,18 W/(m
2
K), przy
maksymalnej wartości równej 30 W/(m
2
K). Jest to dowód tego, iż materiały zaproponowane do
wykonania przegrody są właściwe.
Na powierzchni przegrody nie występuje zjawisko skraplania pary wodnej. Z rozkładu
temperatur wynika, że nie następuje tam kondensacja pary wodnej. Ściana nośna została
zaprojektowana zgodnie z wymaganiami.
14
2. Okno Przeszklenie 2x, rama metalowa.
15
Materiał, technologia
U
g
U
f
Ψ
g
g
G
f
c
W/(m
2
K)
W/(m
2
K)
W/(m
2
K)
Przeszklenie podwójne, 2x
z argonem
1,000
-
0,110
0,700
Rama metalowa
-
2,100
-
Zasłony białe
0,3
Współczynnik przenikania ciepła
Współczynnik przenikania ciepła okna pojedynczego
U
w
=
U
g
∗
A
g
U
f
∗
A
f
∗
L
A
Ψ
g
=0,11 W/(m
2
K)
A
f
= 2*0,1*1,7+2*0,1*1,5+0,2*1,5=0,94 m
2
A
g
=2*1,5*0,65=1,95 m
2
A=A
f
+A
g
=2,89 m
2
L=4*0,65+4*1,5= 8,6 m
U
w
=
1∗1,95 2,10∗0,948,6∗0,11
2,89
= 1,69 W/(m
2
K) < Umax=1,8 W/(m
2
K)
Współczynnik przepuszczalności energii całkowitej
g
c
=g
G
*f
c
g
c
<0,5
g
c
=0,7*0,3=0,21
g
c
=0,21 < 0,5
Warunek został spełniony.
Analiza wyników i wnioski
Współczynnik przenikania ciepła projektowanej przegrody wynosi U = 1,69 W/(m
2
K), przy max
1,8 W/(m
2
K). Wynika z tego, iż do wykonania przegrody użyto odpowiednich materiałów.
16
3. Przegroda zewnętrzna, pozioma. Stropodach: wentylowany.
i
e
17
Nr
Rodzaj materiału, warstwy
d
λ
R
μ
s
d
m
W/(m•K)
(m
2
•K)/W
-
m
R
Si
0,100
1
Tynk cementowo-wapienny
0,015
0,820
0,02
16,000
0,240
2
Strop Teriva
0,240
0,650
0,37
130,00
31,20
3
Papa
-
-
-
-
-
4
Wełna mineralna
0,150
0,039
3,840
1,3
0,195
5
Pustka powietrzna dobrze
wentylowana
0,03
-
-
-
-
6
Żelbetowe płyty korytkowe
-
-
-
-
-
7
Papa
-
-
-
-
-
R
Se
0,1
Suma
0,435
4,430
Współczynnik przenikania ciepła
U =
22
0
=
43
4
1
,
,
W/(m
2
K) < U
max
= 0,25 W/(m
2
K)
Poprawka ze względu na łączniki mechaniczne
ΔU
f
= 0 W/(m
2
K)
Dodatek na nieszczelności izolacji
008
0
=
43
4
84
3
01
0
=
U
2
g
,
)
,
,
,
(
∆
W/(m
2
K) > 3% U = 0,007 W/(m
2
K)
ΔU = 0,008 + 0 = 0,008 W/(m
2
K)
U
c
= 0,22 + 0,008 = 0,228 W/(m
2
K)
U
c
= U
k
= 0,228 W/(m
2
K)
18
Kondensacja międzywarstwowa
Grudzień
t
i
= 20°C
t
e
= -2,1°C
φ
i
= 45%
φ
e
= 85%
t
i
= 20°C
=> p
ni
= 23,40 hPa
=> p
i
= 23,4*45/100 = 10,53 hPa
t
e
= -2,1°C
=>
p
ne
= 5,14 hPa
=> p
e
= 5,14*45/100 = 2,31 hPa
θ
12
= 20 – 0,22*(20 +2,1)*0,10 = 19,51 °C
=> p
θ12
= 22,68 hPa
θ
23
= 20 – 0,22*(20 + 2,1)*(0,10 + 0,02) = 19,42°C
=> p
θ23
= 22,54 hPa
θ
34
= 20 – 0,22*(20 + 2,1)*(0,10 + 0,02 + 0,37) = 17,62°C
=> p
θ34
= 20,65 hPa
θ
45
= 20 – 0,22*(20 + 2,1)*(0,10 + 0,02 + 0,37 + 3,84) = -1,05°C
=> p
θ45
= 7,53 hPa
θ
56
= 20 – 0,22*(20 + 2,1)*(0,10 + 0,02 + 0,37 + 3,84 + 0,1) = -1,58°C
=> p
θ56
= 7,48 hPa
θ
e
= -2,1 + 0,22*(20 + 2,1)*0,10 = -1,61 °C
=> p
θe
= 7,21 hPa
19
Styczeń
t
i
= 20°C
t
e
= -2,6°C
φ
i
= 45%
φ
e
= 85%
t
i
= 20°C
=> p
ni
= 23,40 hPa
=> p
i
= 23,4*45/100 = 10,53 hPa
t
e
= -2,6°C => p
ne
= 4,92 hPa
=> p
e
= 4,92*45/100 = 2,21 hPa
θ
12
= 20 – 0,22*(20 +2,6)*0,10 = 19,51 °C
=> p
θ12
= 22,68 hPa
θ
23
= 20 – 0,22*(20 + 2,6)*(0,10 + 0,02) = 19,40°C
=> p
θ23
= 22,54 hPa
θ
34
= 20 – 0,22*(20 + 2,6)*(0,10 + 0,02 + 0,37) = 17,56°C
=> p
θ34
= 20,14 hPa
θ
45
= 20 – 0,22*(20 + 2,6)*(0,10 + 0,02 + 0,37 + 3,84) = -1,58°C
=> p
θ45
= 5,34 hPa
θ
56
= 20 – 0,22*(20 + 2,6)*(0,10 + 0,02 + 0,37 + 3,84 + 0,1) = -2,02°C
=> p
θ56
= 5,17 hPa
θ
e
= -2,6 + 0,22*(20 + 2,6)*0,10 = -2,10 °C
=> p
θe
= 5,14 hPa
20
Luty
t
i
= 20°C
t
e
= -1,9°C
φ
i
= 45%
φ
e
= 85%
t
i
= 20°C
=> p
ni
= 23,40 hPa
=> p
i
= 23,4*45/100 = 10,53 hPa
t
e
= 0,0°C
=> p
ne
= 6,11 hPa
=> p
e
= 6,11*45/100 = 2,75 hPa
θ
12
= 20 – 0,22*(20 + 1,9)*0,10 = 19,52 °C
=> p
θ12
= 22,68 hPa
θ
23
= 20 – 0,22*(20 + 1,9)*(0,10 + 0,02) = 19,42°C
=> p
θ23
= 22,54 hPa
θ
34
= 20 – 0,22*(20 + 1,9)*(0,10 + 0,02 + 0,37) = 17,64°C
=> p
θ34
= 20,14 hPa
θ
45
= 20 – 0,22*(20 + 1,9)*(0,10 + 0,02 + 0,37 + 3,84) = -0,86°C
=> p
θ45
= 5,67 hPa
θ
56
= 20 – 0,22*(20 + 1,9)*(0,10 + 0,02 + 0,37 + 3,84 + 0,1) = -1,34°C
=> p
θ56
= 5,47hPa
θ
e
= -1,9 + 0,22*(20 + 1,9)*0,10 = -1,42°C
=> p
θe
= 5,43 hPa
21
Opór dyfuzyjny warstw
z
p1
= 0,015/(33,333*10
-4
) = 4,50 m
2
*h*hPa/g
z
p2
= 0,24/(150*10
-4
) = 16,00 m
2
*h*hPa/g
z
p4
= 0,15/(480*10
-4
) = 3,125 m
2
*h*hPa/g
Względnie równoważna grubość warstwy powietrznej
s
d1
= 0,015*16 = 0,24m
s
d2
= 0,24*130 = 31,2m
s
d4
= 0,15*1,3 = 0,195m
Zasady wykonania przegrody
Warstwę konstrukcyjną przegrody stanowi strop Teriva. Przegroda posiada warstwę izolacji
cieplnej wykonaną z wełny mineralnej o grubości 15cm. Warstwą narażoną na działanie czynników
atmosferycznych jest papa. Przegroda posiada dobrze wentylowaną pustkę powietrzną o grubości 3
cm.
Analiza wyników i wnioski
Współczynnik przenikania ciepła projektowanej przegrody wynosi U=0,22 W/(m
2
K), przy max
0,25 W/(m
2
K) . Dowodzi to, iż do wykonania przegrody użyto właściwych materiałów. Z wykonanych
obliczeń wynika, że przegroda spełnia warunki cieplne dla stropodachu wentylowanego i nie wystąpi
kondensacja międzywarstwowa.
22
4. Podłoga na gruncie
i
e
23
Nr
Rodzaj materiału, warstwy
d
ρ
λ
cw
R
m
kg* m
3
W/(m•K)
kJ/(kg*K)
(m
2
•K)/W
R
Si
0,170
1
Podłoga z desek świerkowych
0,02
160
0,13
550
0,15
2
Wylewka betonowa
0,050
1900
1,000
0,84
0,050
3
Papa
-
-
-
-
-
4
Styropian
0,100
500
0,031
0,75
3,226
5
Folia izolacyjna
-
-
-
-
-
6
Beton z żużla paleniskowego
0,100
1600
0,720
0,80
0,140
7
Żwir
0,200
1800
0,900
0,84
0,222
R
Se
0,100
Razem
0,470
4,058
Współczynnik przenikania ciepła
Współczynnik przenikania ciepła U
U = 1/R
T
=1/4,058 = 0,25 W/(m
2
K) < U
max
=0,45 W/(m
2
K)
B’= A
g
/0,5*P
A
g
– powierzchnia podłogi (ze ścianami zewnętrznymi i wewnętrznymi)
P – obwód podłogi
A
g
= 10m*18m = 180 m
2
P = 2*10 + 2*18 = 56 m
B’ = A
g
/0,5*P
B’ = 180/0,5*56= 6,43m
z = 1,6m
dt = w+λ*(R
si
+ R
f+
R
se
)
dt =0,370+0,90(0,17+3,226+0,10)=3,52m
dt < B’ podłoga słabo izolowana
U
0
=
2
∗
B 'd
t
∗
ln
∗
B '
d
t
1
U
0
=
2∗0,90
∗
6,433,52
∗
ln
∗
6,43
3,52
1
= 0,14W/(m
2
K )
Uequiv,bf = 0,17W/(m2K )
24
Ciepłochłonność podłogi
b < b
zal
b
zal (max)
= 14 W/ m
2*
K
1) s
1
= 0,0085 * √(160*550*0,13) = 0,909
D
1
= 0,909 * 0,15 = 0,136
2) s
2
= 0,0085 * √(1,000*1900*840) = 10,738
D
2
= 10,738 * 0,05 = 0,537
3) s
4
= 0,0085 * √(0,031*500*750) = 0,916
D
4
= 0,916 * 3,226 = 2,955
4)s
6
= 0,0085 * √(0,72*1600*800) = 8,16
D
6
= 8,16 * 0,14 = 1,142
5)s
7
= 0,0085 * √(0,9*1800*840) = 9,916
D
7
= 9,916 * 0,222 = 2,201
D
1
< 0,5
D
1
+ D
2
> 0,5
u
1
= (2*R
1
*S
1
2
+ S
2
) / (0,5 + R
1
*S
2
)
u
1
= (2*0,15*(0,909)
2
+ 10,738) / (0,5 + 0,15*10,738) = 5,205
b = u
1
b = 5,205 < b
zal (max)
= 14 W/ m
2*
K
Warunek został spełniony.
Zasady wykonania przegrody
Podłoga została wykonana bezpośrednio na gruncie. Pierwszą warstwę zapewniającą
nośność podłogi jest warstwa żwiru o grubości 20cm. Następną warstwę stanowi płyta z betonu
żużlowego o grubości 10cm, na który położono folię izolacyjną o grubości 15 mm. Warstwę izolacyjną
stanowi styropian. Izolacją przeciwwilgociową jest papa, na którą zastosowano wyrównującą warstwę
z betonu grubości 5cm. Ostatnią warstwą jest podłoga z desek świerkowych.
25
Analiza wyników i wnioski
Współczynnik przenikania ciepła projektowanej przegrody wynosi U = 0,25 W/(m
2
K), przy max
0,45 W/(m
2
K). Jest to bardzo bezpieczna wartość, która dowodzi, temu, iż do wykonania przegrody
użyto odpowiednich materiałów. Z wykonanych obliczeń wynika, że przegroda spełnia warunki
wymagania pod względem oporu cieplnego jak i ciepłochłonności podłogi przylegającej do gruntu.
26