Projekt
Efektowne użytkowanie energii audyt energetyczny na potrzeby termomodernizacji oraz
oceny energetycznej budynków.
Zagadnienia cieplno-wilgotnościowe
Dr inż. Stanisław Walczak
Temat projektu
Sprawdzanie pod względem cieplno-wilgotnościowym
przegrody budowlanej pionowej
Autor projektu:
Książek Krzysztof
Sprawdzam pod względem cieplno-wilgotnościowym przegrodę budowlaną
pionową o następującym układzie warstw jak przedstawiono na rysunku.
1 5
2 3 4
i e
Układ licząc od strony wewnętrznej:
1. Tynk cementowo-wapniowy 1,5 cm
2. Cegła pełna 32 cm
3. Styropian 10 cm
4. Cegła pełna 12 cm
5. Tynk cementowo-wapniowy 1,5 cm
Pomieszczenie wewnętrzne przeznaczone jest na kuchnię o wilgotności powietrza
Ći = 65%, a budynek zlokalizowany jest w strefa klimatycznej III.
Grubość Współczynnik przewodzenia
Lp. Materiał warstwy ciepła
d[m] [W/mK]
1. Tynk cementowo-wapniowy 0,015 0,82
2. Cegła pełna 0,32 0,77
3. Styropian 0,1 0,04
4 Cegła pełna 0,12 0,77
5. Tynk cementowo-wapniowy 0,015 0,82
Przyjmujemy opory przejmowania ciepła dla poziomego kierunku strumienia
ciepła :
Rsi = 0,13 (m2K)/W
Rse = 0,04 (m2K)/W
1. Obliczenie oporów cieplnych
R1 = 0,018
R2 = 0,416
R3 = 2,5
 R4 = 0,156
R5 = 0,018
RT = 3,278
2.Sprawdzenie wymaganej izolacyjności ściany.
U = 0,3
Zgodnie z RozporzÄ…dzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. (Dz. U. z
2008 r. Nr 201 poz. 1238 patrz tab. 6), dla ścian zewnętrznych (stykających się z
powietrzem zewnÄ™trznym, niezależnie od rodzaju Å›ciany), przy ti > 16 °C Umax = 0,3
U = Umax
Ściana spełnia wymagania zawarte w Rozporządzeniu.
Åšrednie wieloletnie temperatury miesiÄ…ca w stopniach Celsjusza dla Tarnowa, wg PN-
B-02025:2001 Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania
budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego
Miesiąć I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Te(m) -2,8 -1,4 2,4 8,1 12,9 16,6 17,9 17,4 13,7 9,0 4,2 0,0
3. Rozkład temperatur w przegrodzie
3.1. Temperatura obliczeniowa na zewnÄ…trz budynku zlokalizowanego w III strefie
klimatycznej te= -20 C
3.2. Temperatura obliczeniowa powietrza w pomieszczeniu ti=+20 C
3.3. Temperatura na wewnętrznej powierzchni przegrody:
18,41°C
3.4. Temperatury na styku kolejnych warstw materiału:
18,19°C
13,12°C
-17,39°C
) -19.29 °C
3.5. Temperatura na zewnętrznej powierzchni przegrody:
-19,51°C
T*°C+
25 ti
15
5
-5
-15
-25 te
0 10 20 30 40 50 60 d[cm]
Rozkład temperatur w przegrodzie
4. Sprawdzenie możliwości wystąpienia kondensacji pary wodnej
na wewnętrznej powierzchni ściany
Zgodnie z pkt. 3.3 temperatura na wewnętrznej powierzchni ściany
wynosi
=18,41 C
i
Z tabeli 8 odczytujemy ciśnienie cząstkowe pary wodnej nasyconej ps:
a) dla temperatury panujÄ…cej w pomieszczeniu ti = +20 C
psat = 2340 Pa
Obliczeniowa wilgotność względna powietrza w pomieszczeniu:
Ći = 0,65 = 65%
Ciśnienie cząsteczkowe pary wodnej zawartej w pomieszczeniu:
pi = Ći psat pi = 1521Pa
Z tabeli 1 odczytujemy temperaturę punktu rosy dla danych warunków:
tr = 13,22 °C
Temperatura na wewnętrznej powierzchni przegrody jest wyższa od
temperatury punktu rosy. Nie wystąpi więc roszenie na wewnętrznej stronie
przegrody.
5. Sprawdzenie kondensacji pary wodnej na przegrodach w styczniu
Obliczeniowa temperatura wewnÄ™trzna ti = +20 °C Ći = 65%
Åšrednia temperatura w styczniu te = - 2,8°C Će = 85%
5.1 Rozkład temperatur w przegrodzie
19,1°C
18,97°C
16,08°C
-1,31°C
) -2,40 °C
-2,52°C
5.2 Obliczanie oporów dyfuzyjnych poszczególnych warstw przegrody
Grubość Współczynnik
Lp. Materiał warstwy paroprzepuszczalności
d[m] ´ [g/(m·h·Pa)]
1. Tynk cementowo-wapniowy 0,015 45·10-6
2. CegÅ‚a peÅ‚na 0,32 105·10-6
3. Styropian 0,1 12·10-6
4 CegÅ‚a peÅ‚na 0,12 105·10-6
5. Tynk cementowo-wapniowy 0,015 45·10-6
Z tabeli 8 odczytujemy ciśnienie cząstkowe pary wodnej nasyconej ps
b) dla temperatury zewnÄ™trznej ti = -2,8°C
psate = 484 Pa
Obliczeniowa wilgotność powietrza zewnętrznego Će = 0,85 = 85%
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej zawartej w powietrzu zewnętrznym:
pe = Će· psate pe = 411,4 Pa
Opory dyfuzyjne poszczególnych warstw oraz całej przegrody:
333,3
3047,6
8333,3
1142,9
333,3
13190,5
5.3 Gęstość strumienia pary wodnej przenikająca przez przeszkodę
0,084
5.4 Wartości spadków ciśnienia cząstkowego na poszczególnych oporach dyfuzyjnych
28,03 Pa
284,33Pa
+ ) 985,16 Pa
) 1081,28 Pa
1109,31 Pa
5.5 Ciśnienie cząstkowe pary wodnej w poszczególnych płaszczyznach przedrody
oraz wewnÄ…trz i na zewnÄ…trz przegrody:
pi = Ći· psati pi = 1521 Pa
p1= pi - p1= 1493 Pa
p2= pi - p2= 1236,7 Pa
p3= pi - p3= 535,8 Pa
p4= pi - p4= 439,7 Pa
pe= Će · pe= 411,4 Pa
Z tabeli 8 dla wyznaczonych temperatur w poszczególnych płaszczyznach przegrody
odczytujemy ciśnienie pary wodnej nasyconej
Lp. °C Pa
i 20 2340
1 19,1 2212
2 19 2197
3 16,1 1830
4 -1,3 547
5 -2,4 501
e -2,5 496
te -2,8 484
p [Pa]
2400 pi
2000
1600
1200
800
400 pe
0
0 10 20 30 40 50 60 d[cm]
Rozkład ciśnieo w przegrodzie: ciśnienie nasycenia (czerwony), ciśnienie cząstkowe pary
wodnej ( czerwony)
2500
cisnienie czÄ…stkowe pary
wodnej
2000
para nasycona
1500
1000
500
0
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70
Przeprowadzone obliczenia potwierdzają odporność przegrody na kondensacje
pary wodnej na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia.
Przeprowadzone obliczenia wykazały, że przegroda jest odporna na wystąpienie
kondensacji pary wodnej wewnątrz przegrody. Trzeba też przyznać, że na granicy
miedzy warstwą 3 (styropian) i 4 ( cegła pełna) różnica ta jest najmniejsza i wynosi
11,2 Pa. Trzeba zaznaczyć , że przy niższych temperaturach niż założone
te = - 2,8°C może wystÄ…pić kondensacja pary wodnej wewnÄ…trz przegrody.
Zatem na podstawie przeprowadzonych powyżej obliczeń - przegroda spełnia
wszystkie wymagania zawarte w normie  Ochrona cieplna budynków . Przegroda ta
może być stosowana do budowy domków jednorodzinnych, zapewniając iż będą
suche i ciepłe.