Obliczenia i dobór współczynnika przenikania ciepła przegród

budowlanych z uwzględnieniem wymagań dotyczących współczynnika U.

Przy obliczaniu współczynników przenikania ciepła U korzystano z normy PN EN ISO 9646.

2.2.1. Obliczenie współczynnika przenikania dla ściany zewnętrznej.

Rodzaj warstwy	Grubość d [ m ]	Współczynnik przewodzenia λ [ W/mK ]	Opór cieplny R [ m^2K/W ]
tynk cementowo wapienny	0,015	0,820	0,018
styropian	0,120	0,045	2,667
pustak ceramiczny	0,290	0,300	0,967
tynk cementowo wapienny	0,015	0,820	0,018
Suma :			3,67

Przy obliczeniach współczynnika U wykorzystano wzór:

R_si - opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni ściany zewnętrznej

(R_si­­ = 0,13
);

- suma obliczeniowych oporów cieplnych dla warstw ściany zewnętrznej;

R_se - opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni ściany zewnętrznej

(R_se = 0,04
).

2.2.2.Obliczenie współczynnika przenikania dla ściany wewnętrznej (nośnej).

Rodzaj warstwy	Grubość d [ m ]	Współczynnik przewodzenia λ [ W/mK ]	Opór cieplny R [ m^2K/W ]
tynk cementowo wapienny	0,015	0,820	0,018
Cegła kratówka	0,250	0,560	0,446
tynk cementowo wapienny	0,015	0,820	0,018
Suma :			0,482

Przy obliczeniach współczynnika U wykorzystano wzór:

R_si - opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni ściany wewnętrznej

(R_si­­ = 0,13
);

- suma obliczeniowych oporów cieplnych dla warstw ściany wewnętrznej;

R_se - opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni ściany wewnętrznej

(R_se = 0,13
).

2.2.3. Obliczenie współczynnika przenikania dla ściany wewnętrznej (działowej).

Rodzaj warstwy	Grubość d [ m ]	Współczynnik przewodzenia λ [ W/mK ]	Opór cieplny R [ m^2K/W ]
tynk cementowo wapienny	0,015	0,820	0,018
Cegła kratówka	0,250	0,560	0,446
tynk cementowo wapienny	0,015	0,820	0,018
Suma :			0,482

Przy obliczeniach współczynnika U wykorzystano wzór:

R_si - opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni ściany wewnętrznej

(R_si­­ = 0,13
);

- suma obliczeniowych oporów cieplnych dla warstw ściany wewnętrznej;

R_se - opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni ściany wewnętrznej

(R_se = 0,13
).

4. Obliczenie współczynnika przenikania ciepła dla podłogi

Rodzaj warstwy	Grubość d [ m ]	Współczynnik przewodzenia λ [ W/mK ]	Opór cieplny R [ m^2K/W ]
Terakota	0,01	1,05	0,010
Podkład cementowy	0,04	1,0	0,04
Styropian	0,08	0,045	1,78
beton	0,15	1,3	0,116
Podsypka piaskowa	0,3	0,40	0,75
Suma :			2,696

Opór cieplny strefy I podłogi :

R_gruntuI = 0,5

U_strefaI =

U_strefaI = 0,313

Opór cieplny strefy II podłogi :

R_gruntuII = 1,0
( szerokość strefy <8m )

U_strefaII =

U_strefaII = 0,263

7.Obliczenia współczynnika przenikania U dla stropodachu.

Rodzaj warstwy	Grubość d [m]	Wsp. przewodzenia l [w/mK]	Opór cieplny R [m^2K/W]
Napływ ciepła	-	-	0,1
Tynk cement. - wapienny	0,015	0,82	0,018
Strop Dz3	0,23	1,7	0,13
Styropian	0,05	0,045	1,11
Paraizolacja - papa x 2	0,07	0,18	0,38
Keramzyt	0,32	0,26	1,23
Odpływ ciepła	-	-	0,04

Razem: 3,39

U_stropodachu=0,29 [W/(m²*K)]

2.6. Obliczenia współczynnika przenikania ciepła U stropu kondygnacyjnego

Tu musi być tabelka tak jak wczesnije !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

• parkiet mozaikowy d = 0,009 [m]  = 0,300
  R₁ = 0,030
  

• jastrych gipsowy d = 0,035[m]  = 1,000
  R₂ = 0,035
  

• styropian d = 0,010 [m]  = 0,045
  R₃ = 0,222
  

• strop DZ - 3 d = 0,230 [m] R₄ = 0,230
  

• tynk cementowo - wapienny d = 0,015 [m]  = 0,820
  R₅ = 0,018
  

U_stropu=1,36[W/(m²*K)]

Obliczenie współczynnika przenikania ciepła dla przegrody złożonej.

1 ŻELBETON
[W/m*K]

2 BETON Z KRUSZYWA
[W/m*K]

3 STYROPIAN FLORMATE DOW
[W/m*K]

4 PUSTAK CERAMICZNY
[W/m*K]

5 PUSTKA POWIETRZNA
[m²*K/W]

Względne pola powierzchni każdego wycinka.

f_a =

f_b = f_c = 0,12

f_d = 0,6

f_e = 0,04

Całkowite opory cieplne

R_TA =
[m²*K/W]

R_TB =
[m²*K/W]

R_TC =
[m²*K/W]

R_TD =
[m²*K/W]

R_TE =
[m²*K/W]

1/R_T^' =
[W/*m²*K]

R_T^' = 2,19 [m²*K/W] - kres górny całkowitego oporu

Kres dolny całkowitego oporu R_T^''

1/R₁ =
, R₁=0,0628 [m²*K/W]

1/R₂ =
, R₂ = 0,153 [m²*K/W]

1/R₃ =
, R₃ = 0,0473 [m²*K/W]

1/R₄ =
, R₄ = 0,0231 [m²*K/W]

1/R₅ =
R₅ = 2,11 [m²*K/W]

SUMA:

R_T^'' = 2,4 [m²*K/W]

Całkowity opór:

R_T =
[m²*K/W]

Współczynnik przenikania ciepła :

U = 1/R_T ,

U = 0,434 [m²*K/W]

2.9. Pozostałe współczynniki przenikania ciepła przyjęto na podstawie tablicy ND. 1

PN EN - ISO 6946.

• drzwi U = 5,1
  

• okna i drzwi balkonowe U=2,6
  

Tabelaryczne zestawienie współczynników przenikania ciepła wszystkich przegród:

Rodzaj przegrody	Symbol przegrody	Wsp. przen. ciepła UT [W/(m^2K)]	Wsp. przen. ciepł z mostkami term. Uk [W/(m^2K)]
Ściana zewnętrzna	Śz	0,26	0,31
stropodach	St	0,29	0,29
Podłoga na gruncie str. I	Pg^I	0,313	0,313
Podłoga na gruncie str. II	Pg^II	0,263	0,263
Strop międzykondygn.	St	1,36	1,36
Okna	O	1,6	1,6
Ściana wew. nośna	Swn	1,348	1,348
Ściana wew. działowa	Swd	1,348	1,348

3. Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło.

3.1 Określenie powierzchni i kubatury budynku

• wyznaczenie powierzchni i kubatury pomieszczeń na parterze

- wysokość kondygnacji 2,6m

Pomieszczenie	Powierzchnia [m^2]	Kubatura [m^3]
1. Wiatrołap	5,3	13,78
2. komunikacja	2,2	5,72
3. Garaż	17,5	45,5
4. Łazienka	3,2	8,32
5. Pokój 1	11,7	30,42
6. Kuchnia	9,3	24,18
7. Pokój dzienny	36,6	95,16
8. Kotłownia	3,1	8,06
9.pom.gosp.	5,2	13,52
10.komunikacja	6,2	16,12

Całkowita powierzchnia parteru, wynosi: A₁=100,3m²

Całkowita kubatura parteru wynosi, zatem: V₁=260,78m³

• wyznaczenie powierzchni i kubatury pomieszczeń na poddaszu

- wysokość kondygnacji 2,65m

Pomieszczenie	Powierzchnia [m^2]	Kubatura [m^3]
1. Korytarz + schody	11,3	29,95
2. Łazienka	11,6	30,74
3. Pokój 2	11,3	29,95
4. Pokój 3	13,3	35,25
5. Pokój 4	13,5	35,78

Całkowita powierzchnia poddasza, wynosi: A₂=61m²

Całkowita kubatura poddasza wynosi, zatem:V₂=161,67m³

Powierzchnia liczona po zewnętrznym obrysie budynku:

Powierzchnia + symbol	Powierchnia brutto [m^2]	Powierzchnia okien [m^2]	Powierzchnia netto [m^2]
Ściana Śz (północna) N
Ściana Śz (południowa) S
Ściana Śz (wschodnia) E
Ściana Śz (zachodnia) W
Dach		-

3.2 Wyznaczenie strat ciepła przez przenikanie w sezonie grzewczym Q_t:

Rodzaj przegrody		Ai [m^2]	Ui [W/m^2·K]	Mnożnik stały	Ai·Ui·mnożnik stały [kWh/a]
Ściany zewnętrzne	N
		S
		E
		W
	Okna	N
		S
		E
		W
Sufit nad kondygnacją
Podłoga na gruncie w I strefie
Podłoga na gruncie w II strefie
Stropodach
Razem straty ciepła przez przenikanie w sezonie grzewczym Qt kWh/a

Wielkość stałego mnożnika dla wszystkich przegród poza podłogą na gruncie dla II strefy wyznaczono z zależności:

a=Sd₂₀

a - stały mnożnik

Sd₂₀ - „stopniodni 20” wielkość, jaką wyznacza się z zależności:

Sd₂₀=
[kd]

gdzie:

L_d - liczba dni ogrzewania w miesiącu

t_e^śr(m) - średnia miesięczna temperatura powietrza zewnętrznego

m - miesiąc

Wielkości Ld i te^śr(m) dobrano w oparciu o bazę danych klimatycznych zamieszczoną w załączniku A do normy PN-B-02025:1999.

3.3. Wyznaczenie strat ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego w sezonie grzewczym Q_v:

Straty ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego w sezonie ogrzewczym wyznaczamy z zależności:

Q_v=a ψ_c

ψ_c - całkowity strumień powietrza wentylacyjnego (dobrany z normy PN-B-02025:1999 dla konkretnego pomieszczenia)

a - wielość uzyskiwana z zależności

a=Sd₂₃

gdzie:

Sd₂₃ - „stopniodni 23”, wielkość jaką oblicza się z kolei z zależności

Sd₂₃=
[kd]

L_d - liczba dni ogrzewania w miesiącu

t_e^śr(m) - średnia miesięczna temperatura powietrza zewnętrznego

c_p - ciepło właściwe powietrza

- gęstość powietrza

m - miesiąc

Wielkości Ld i te^śr(m) dobrano w oparciu o bazę danych klimatycznych zamieszczoną w załączniku A do normy PN-B-02025:1999.

Pomieszczenie	Strumień powietrza wentylacyjnego ψ [m^3/h]
Kuchnia	70
Kotłownia	16,65
Łazienka + WC	50
Całkowity strumień powietrza wentylacyjnego ψc	136,65 m^3/h

Straty ciepła wynoszą, zatem: Q_v=36,87ψ_c=5038,35kWh/a

3.4 Obliczenie zysków od promieniowania w sezonie ogrzewczym Q_s

Orientacja	Pole powierzchni okien Aoi [m^2]	Współczynnik przepuszczania promieniowania TRi	Suma promieniowania całkowitego, Si [Wh/(m^2·a)]	Aoi·TRi·Si [Wh/a]
N (pn.)
S (pd.)
E (wsch.)
W (zach.)
Razem zyski ciepła od promieniowania słonecznego w sezonie ogrzewczym Qs 0,6·Σ Aoi·TRi·Si, [kWh/a]

Ld - liczb dni sezonu grzewczego ( Ld=222 ) 0,024* Ld = 5,33

Wielkość całkowitego promieniowania słonecznego padającego na różnie zorientowane powierzchnie wyznaczono oparciu o załącznik B normy PN-B-02025:1999. Transmisyjność dobrano również z tej samej normy dla znanego współczynnika przenikania ciepła okien.

3.5 Wewnętrzne zyski ciepła w sezonie grzewczym Q_i

Liczba osób N	80 N	Liczba mieszkań Lm	275·Lm	5,3·(80N+275·Lm) [kWh/a]
		1	275	Qj

Ld - liczb dni sezonu grzewczego ( Ld=222 ) 0,024* Ld = 5,33

3.6 Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania Q_h

Q_h = Q_t + Q_v -
·(Q_s + Q_i)

GLR=

=

Q_h= [kWh/a]

10

---