UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
WYDZIAA
INŻYNIERII L
DOWEJ
I ÅšRODOWISKA
PROJEKT Z FIZYKI BUDOWLI
TEMAT: Współczynnik przenikania ciepła
Piotr Kramski
Grupa 23 A
Rok akademicki 2005/2006
Projekt Budowlany
DOMEK JEDNORODZINNY
Teczka zawiera:
I.
Opis techniczny do projektu budowlanego
II.
Plan zagospodarowania terenu w skali 1:500
III.
Rzut piwnicy w skali 1:100
IV.
Rzut parteru w skali 1:100
V.
Rzut poddasza w skali 1:100
VI.
Przekrój poprzeczny A-A w skali 1:100
VII.
Widok elewacji w skali 1:100
2
OPIS TECHNICZNY
Do projektu budynku jednorodzinnego
1. DANE OGÓLNE
Adres inwestycji:
Projekt gotowy, brak lokalizacji
Inwestor:
brak
2. PODSTAWA OPRACOWANIA
- Aktualny podkład geodezyjny.
- Uzgodnienie programu.
3. ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA
-część architektoniczna.
4. DANE TECHNICZNE
Powierzchnia zabudowy - 218,53 m2
Powierzchnia użytkowa
- piwnica - 23,1 m2
- parter + garaż - 101,84 + 16,3 m2
- poddasze - 109,36 m2
Kubatura
- piwnicy - 23,1·2,2 = 50,82 m3
- parter - 118,14·2,8 = 330,8 m3
- poddasze - 303,7m3
5. LOKALIZACJA I SYTUACJA
Projektowy obiekt zlokalizowany jest w Zielonej Górze, powierzchnia
działek jest płaska.
6. OPIS PROJEKTOWANEGO ZAGOSPODAROWANIA TERENU
3
Na działce oprócz budynku jednorodzinnego projektuje się osłony
śmietnikowe, podjazd i dojścia dla pieszych. Przewiduje się także
wykonanie zieleni okalajÄ…cej budynek.
7. ROZWI
ZANIA FUNKCJONALNE OBIEKTU I OPIS PRZYJ
TEJ
KONCEPCJI ARCHITEKTONICZNEJ.
Projektowany budynek jednorodzinny to obiekt wolnostojÄ…cy,
trójkondygnacyjny (jedna kondygnacja przyziemna, poddasze),
podpiwniczony w środkowej części, pod korytarzem. Wejście główne
znajduje się od strony północno - wschodniej, wejście na taras znajduje
się od strony południowo - zachodniej. Na parterze znajdują się
następujące pomieszczenia: hall i schody, jadalnia , łazienka, kuchnia,
spiżarnia, salon, korytarz, przedsionek, pomieszczenie gospodarcze i
garaż. Cześć podziemna przeznaczona jest w główne na pomieszczenia
gospodarcze. Poddasze jest kondygnacją, w której znajdują się: hall, 4
sypialnie i Å‚azienka. Komunikacja pionowa odbywa siÄ™ za pomocÄ…
schodów trójbiegowych.
8. ZESTAWIENIE POMIESZCZEC
WRAZ Z POSADZKAMI DLA
POSZCZEGÓLNYCH POMIESZCZEC
.
Piwnica:
Nr pomieszczenia posadzka Pow.[m2]
01 Korytarz Beton Zatarty 3,16
02 POM. Gospodarcze Beton zatarty 6,35
03 Kotłownia + hydrofornia Beton zatarty 13,56
Suma 23,1
Parter:
Nr pomieszczenia posadzka Pow.[m2]
1 Przedsionek Terakota 3,41
2 Hall Terakota 19,5
3 Korytarz Terakota 2
4 Pom. gospodarcze Terakota 2,74
5 Kuchnia Terakota 11,43
6 W-c Terakota 2,81
7 Spiżarnia Terakota 2,21
8 Jadalnia Klepka 18,34
9 Salon Klepka 39,4
10 Garaż Beton 16,3
Suma 118,14
Poddasze:
4
Nr pomieszczenia posadzka Pow.[m2]
11 Hall Klepka 16,54
12 A
azienka Terakota 9,82
13 Sypialnia Klepka 20,75
14 Sypialnia Klepka 20,75
15 Sypialnia Klepka 20,75
16 Sypialnia Klepka 20,75
Suma 109,36
9. DANE KONSTRUKCYJNO-MONTAŻOWE
Fundament:
A
awy fundamentowe
- wylewane na budowie z betonu B-15.
Åšciany:
Ściany zewnętrzne:
- ściana piwniczna- beton B15- 25 cm, styropian- 5 cm, cegła
ceramiczna pełna- 12 cm,
- ściana nadzimia 1- cegła kratówka- 25 cm, styropian- 6 cm,
pustka powietrzna- 2 cm, cegła kratówka-
12 cm,
2- pustak max 22- 29 cm, styropian- 6 cm,
cegła kratówka- 12 cm,
- ściana podokienna- cegła kratówka- 12 cm, styropian- 10 cm,
cegła kratówka- 12 cm,
Ściany wewnętrzne:
- Działowe nadziemia z cegły dziurawki, grubość 12 cm,
- Działowe nadziemia z cegły dziurawki, grubość 6 cm,
- Działowe piwnicy z cegły ceramicznej grubości 6 cm,
- Konstrukcyjne nadziemia z cegły ceramicznej
pełnej o gr. 25 cm
- Konstrukcyjne piwniczne z bloczków betonowych,
grubości 25 cm
Strop:
- nad piwnicą z pustaków Teriva, w połowie rozpiętości żebro
rozdzielcze, grubości 24 cm,
- nad poddaszem płyta żelbetowa grubości 16 cm,
Dach:
- Czterospadowy, o kÄ…cie spadku 45
- Konstrukcja drewniana deskowana szczelnie i pokryta papÄ…  na
sucho , na zakład klejony lepikiem,
- pokryty dachówką ceramiczną na łatach i kontrłatach
5
Kominy:
- kanały wentylacyjne i spalinowe o przekroju 14x14cm
obudowane cegłą ceramiczną pełną 12cm.
Nadproża okien i drzwi:
- nadproże żelbetowe prefabrykowane L19.
Wieńce:
- wieńce żelbetowe z betonu B-15, zbrojone stalą A-III.
Schody:
- wewnętrzne do piwnicy żelbetowe, beton B15
- wewnętrzne na poddasze żelbetowe, beton B15, wykończone
drewnem
- zewnętrzne wejściowe i tarasowe żelbetowe na gruncie i
podsypce piaskowej wylewane z betonu B15, wyłożone brązową,
mrozoodpornÄ… terakotÄ…,
Lukarny:
- Strop lukarny stanowi przedłużenie żelbetowej płyty stropu nad
poddaszem grubości 16 cm oparte na nośnej warstwie ściany
zewnętrznej,
Taras:
- Ziemny o nawierzchni z mrozoodpornej terakoty, matowej na
warstwie betonu wylewanego na podłożu z gruzu i podsypce z
piasku,
Stolarka:
- Okna drewniane, trzyszynowe na zamówienie według rysunków
elewacji
- drzwi drewniane typowe
- drzwi garażowe typowe
Izolacje:
- przeciwwilgociowa pozioma 2 x papa asfaltowa na lepiku
asfaltowym, na gorÄ…co: na Å‚awach fundamentowych i pod
ścianami parteru
- przeciwwilgociowa pionowa lepik asfaltowy nakładany na
szpachlÄ™ cementowÄ… na gorÄ…co
- termiczna dla podłogi na gruncie- 5 cm styropianu
- termiczna dla stropu nad piwnicÄ…- styropian- 2 cm
porowate zaimpregnowane
- termiczna dla stropodachów- wełna mineralna 17 cm
6
10. ROBOTY WYKOC
CZENIOWE.
Tynki:
- zewnętrzne- warstwa terrazytu drobnoziarnistego
- wewnętrzne cementowo- wapienne kat III, filcowane
- cokół wyłożony płytkami ceramicznymi
Posadzki:
- piwnica- beton zatarty
- parter- klepka dębowa, terakota, beton
- poddasze- klepka dębowa i terakota
Wykładziny:
- glazura na ścianach kuchni, łazienki i wc
- deskowe w pomieszczeniach na poddaszu
- deskowanie okapu dachu- podbicie poziome według rysunków
Parapety:
- wewnętrzne: drewniane
- zewnętrzne: z mrozoodpornych płyt klinkierowych
Malowanie:
- ściany wewnętrzne i sufity- farba emulsyjna w kolorach jasnych
- wykładziny drewniane wewnętrzne- lakierowane lakierem
bezbarwnym
- elementy stalowe balustrady- zagruntować antykorozyjnie i
pomalować dwukrotnie farbą
Obróbki blacharskie rynny i rury spustowe- blacha miedziana
Kolorystyka:
- ściany i kolumny białe, cokół z cegły klinkierowej
- dachówka czerwona
- podbitki pod okapem pokryć brązowym lakierem
- stolarka okienna biała
- rynny i rury spustowe oraz obróbki blacharskie brązowe
11. WYPOSAŻENIE BUDYNKU W INSTALACJE.
- centralne ogrzewanie własne wodne z kotłem na paliwo stałe,
węgiel lub koks
- ciepła woda z termy elektrycznej umieszczonej w piwnicy
- kuchnia na gaz propan butan ( z butli )
- instalacja kanalizacyjna do sieci miejskiej
- woda z wodociÄ…gu
- instalacja elektryczna z sieci NN, miejskiej
7
Ściana zewnętrzna piwnicy, warstwowa, grubości 47 cm (Sz1)
Cegła kratówka 12 cm (1)
Pustka powietrzna 2 cm (2)
Styropian 6 cm (3)
Cegła kratówka 25 cm (4)
Współczynnik przewodzenia ciepła poszczególnych warstw przegrody:
(1) = 0,56W /(m Å" K)
(3) = 0,04W /(m Å" K)
(4) = 0,56W /(m Å" K)
Grubość poszczególnych warstw:
d(1) = 0,12m
d(3) = 0,06m
d(4) = 0,25m
Obliczenie całkowitego oporu cieplnego ze wzoru:
RT = Rsi + R1 + R2 + Rp + R4 + Rse
d1
R1 =
1
Rsi = 0,13
Rse = 0,04
Rp = 0,16
0,12 0,06 0,25
RT = 0,13 + + 0,16 + + + 0,04 = 2,49(m2 Å" K) /W
0,56 0,04 0,56
8
Obliczenie współczynnika przenikania ciepła ze wzoru:
1
U =
RT
1
U = = 0,4W /(m2 Å" K)
2,49
Skorygowany współczynnik przewodzenia ciepła:
Uc = U + "U
"U = "U + "U + "Ur
g f
"U = 0
g
"U = 0
r
"U = Ä… Å"  Å" n Å" Af
f f f
1
Ä… =
6
 = 17
f
n = 6
f
Af = 2,83Å"10-5 m2
"U = 4,81Å"10-4W /(m2 Å" K)
f
Całkowity współczynnik przewodzenia ciepła:
U = 0,4 + 4,81Å"10-4 = 0,4005W /(m2 Å" K )
c
9
Ściana zewnętrzna piwnicy, warstwowa, grubości 47 cm (Sz2)
Współczynnik przewodzenia ciepła poszczególnych warstw przegrody:
(1) = 0,56W /(m Å" K)
(2) = 0,04W /(m Å" K)
(3) = 0,77W /(m Å" K)
Grubość poszczególnych warstw:
d(1) = 0,12m
d(2) = 0,06m
d(3) = 0,29m
Obliczenie całkowitego oporu cieplnego ze wzoru:
RT = Rsi + R1 + R2 + R3 + Rse
d1
R1 =
1
Rsi = 0,13
Rse = 0,04
0,12 0,06 0,29
RT = 0,13 + + + + 0,04 = 2,26(m2 Å" K) /W
0,56 0,04 0,77
10
Obliczenie współczynnika przenikania ciepła ze wzoru:
1
U =
RT
1
U = = 0,44W /(m2 Å" K)
2,26
Skorygowany współczynnik przewodzenia ciepła:
Uc = U + "U
"U = "U + "U + "Ur
g f
"U = 0
g
"U = 0
r
"U = Ä… Å"  Å" n Å" Af
f f f
1
Ä… =
6
 = 17
f
n = 6
f
Af = 2,83Å"10-5 m2
"U = 4,81Å"10-4W /(m2 Å" K)
f
Całkowity współczynnik przewodzenia ciepła:
U = 0,44 + 4,81Å"10-4 = 0,4405W /(m2 Å" K )
c
Ściana zewnętrzna podokienna, warstwowa, grubości 34 cm (Sz3)
11
Współczynnik przewodzenia ciepła poszczególnych warstw przegrody:
(1) = 0,56W /(m Å" K)
(2) = 0,04W /(m Å" K)
(3) = 0,56W /(m Å" K)
Grubość poszczególnych warstw:
d(1) = 0,12m
d(2) = 0,1m
d(3) = 0,12m
Obliczenie całkowitego oporu cieplnego ze wzoru:
RT = Rsi + R1 + R2 + R3 + Rse
d1
R1 =
1
Rsi = 0,13
Rse = 0,04
0,12 0,1 0,12
RT = 0,13 + + + + 0,04 = 3,1(m2 Å" K) /W
0,56 0,04 0,56
Obliczenie współczynnika przenikania ciepła ze wzoru:
1
U =
RT
1
U = = 0,32W /(m2 Å" K)
3,1
Skorygowany współczynnik przewodzenia ciepła:
Uc = U + "U
"U = "U + "U + "Ur
g f
"U = 0
g
"U = 0
r
"U = Ä… Å"  Å" n Å" Af
f f f
1
Ä… =
6
 = 17
f
n = 6
f
Af = 2,83Å"10-5 m2
"U = 4,81Å"10-4W /(m2 Å" K)
f
Całkowity współczynnik przewodzenia ciepła:
Uc = 0,32 + 4,81Å"10-4 = 0,3205W /(m2 Å" K)
12
Strop nad poddaszem (P2)
Ru
Deski na legarach 2,5 cm (1)
Wełna mineralna 14 cm (2)
Płyta żelbetowa 16 cm (3)
Współczynnik przewodzenia ciepła poszczególnych warstw przegrody:
(1) = 0,3W /(m Å" K)
(2) = 0,04W /(m Å" K)
(3) = 1,7W /(m Å" K)
Grubość poszczególnych warstw:
d(1) = 0,025m
d(2) = 0,14m
d(3) = 0,16m
Obliczenie całkowitego oporu cieplnego ze wzoru:
RT = Rsi + R1 + R2 + R3 + Ru + Rse
d1
R1 =
1
Ru = 0,2
Rsi = 0,1
Rse = 0,04
0,025 0,14 0,16
RT = 0,1+ + + + 0,2 + 0,04 = 4,017(m2 Å" K) /W
0,3 0,04 1,7
13
Obliczenie współczynnika przenikania ciepła ze wzoru:
1
U =
RT
1
U = = 0,2489W /(m2 Å" K)
4,017
Skorygowany współczynnik przewodzenia ciepła:
Uc = U + "U
"U = "U + "U + "U
g f r
"U = 0
g
"U = 0
r
"U = 0
f
Całkowity współczynnik przewodzenia ciepła:
Uc = 0,2489 + 0 = 0,2489W /(m2 Å" K)
Stropodach (P1)
Dachówka Ceramiczna (1)
A
aty 3 x 4 cm (2)
Listwy pionowe 2,5 x 5 cm (3)
Papa asfaltowa (4)
Deskowanie 2,5 cm (5)
Wełna mineralna 17 cm (6)
Krokiew (7)
Pustka powietrzna (8)
Folia polietylenowa (9)
a a
b b
c
Deski 1,9 cm (10)
Rp- opór cieplny pustki powietrznej
Ru- opór cieplny przestrzeni nie ogrzewanej ( dachówka, łaty, listwy)
0,9- rozstaw między osiami [m]
14
Ru = 0,2m2 Å" K /W
Rp = 0,18m2 Å" K /W
Rsi = 0,1m2 Å" K /W
Rse = 0,04m2 Å" K /W
a = 1,25cm
b = 2,5cm
c = 82,5cm
Współczynnik przewodzenia ciepła poszczególnych warstw przegrody:
(4) = 0,18W /(m Å" K )
(5) = 0,16W /(m Å" K)
(6) = 0,04W /(m Å" K )
(7) = 0,16W /(m Å" K)
(8) = 0,17W /(m Å" K)
(9) = 0,04W /(m Å" K)
(10) = 0,16W /(m Å" K)
Grubość poszczególnych warstw:
d(4) = 0,005m
d(5) = 0,025m
d(6) = 0,17m
d(7) = 0,175m
d(8) = 0,03m
d(9) = 0,0005m
d(10) = 0,019m
Względne pole powierzchni wycinków
2 Å" a
fa = = 0,026
0,9
2 Å" b
fb = = 0,054
0,9
c
fc = = 0,92
0,9
fa + fb + fc = 1
15
Opór cieplny wycinków
0,005 0,025 0,0005 0,019 0,175
Ra = Ru + + + + + = 1,16m2 Å" K /W
0,18 0,16 0,04 0,16 0,16
0,005 0,019 0,019
Rb = Ru + Rp + + + = 1,62m2 Å" K /W
0,18 0,16 0,16
0,005 0,17 0,019
Rc = Ru + Rp + + + = 4,77m2 Å" K /W
0,18 0,04 0,16
Całkowity opór cieplny
RTa = Rsi + Ra + Rse = 1,75m2 Å" K /W
RTb = 1,76m2 Å" K /W
RTc = 4,91m2 Å" K /W
Kres górny
1 fa fb fc 0,026 0,054 0,92
= + + = + + = 0,23
RT ` RTa RTb RTc 1,75 1,76 4,91
RT `= 4,35m2 Å" K /W
Przewodność cieplna warstwy zmiennej
 ``= a Å" fa + b Å" fb + c Å" fc = 0,16 Å" 0,026 + 0,17 Å" 0,054 + 0,04 Å" 0,92 = 0,049W / m2 Å" K
j
Kres dolny
dj d4 d9 d10 0,2 0,005 0,0005 0,019
RT ``= Rsi + + + + + Ru + Rse = 0,1+ + + + + 0,2 + 0,04 =
 `` 4 9 10 0,049 0,18 0,04 0,16
j
= 4,58m2 Å" K /W
Całkowity opór cieplny
RT `+RT `` 4,35 + 4,58
RT = = = 4,465m2 Å" K /W
2 2
Współczynnik przenikania ciepła
1
µ = = 0,224W / m2 Å" K
RT
16
Strop nad piwnicÄ…
Współczynnik przewodzenia ciepła poszczególnych warstw przegrody:
(1) = 0,2W /(m Å" K)
(2) = 1W /(m Å" K)
(3) = 0,04W /(m Å" K)
Grubość poszczególnych warstw:
d(1) = 0,01m
d(2) = 0,03m
d(3) = 0,02m
Obliczenie całkowitego oporu cieplnego ze wzoru:
RT = Rse + R1 + R2 + R3 + Rp + Rse
d1
R1 =
1
Rse = 0,04
Rp = 0,2
0,01 0,03 0,02
RT = 0,04 + + + + 0,2 + 0,04 = 0,86(m2 Å" K) /W
0,2 1 0,04
17
Obliczenie współczynnika przenikania ciepła ze wzoru:
1
U =
RT
1
U = = 1,16W /(m2 Å" K)
0,86
Strop nad parterem (AB1)
Współczynnik przewodzenia ciepła poszczególnych warstw przegrody:
(1) = 0,22W /(m Å" K)
(2) = 1,7W /(m Å" K)
(3) = 0,06W /(m Å" K)
Grubość poszczególnych warstw:
d(1) = 0,019m
d(2) = 0,03m
d(3) = 0,012m
Obliczenie całkowitego oporu cieplnego ze wzoru:
RT = Rse + R1 + R2 + R3 + Rp + Rse
d1
R1 =
1
Rse = 0,04
Rp = 0,2
18
0,019 0,03 0,012
RT = 0,04 + + + + 0,2 + 0,04 = 0,58(m2 Å" K) /W
0,22 1,7 0,06
Obliczenie współczynnika przenikania ciepła ze wzoru:
1
U =
RT
1
U = = 1,72W /(m2 Å" K)
0,58
Podłoga na gruncie, na parterze (G1)
Cegła kratówka 12 cm
Pustka powietrzna 2 cm
Styropian 6 cm
Cegła kratówka 25 cm
Klepka dębowa na lepiku 1,9 cm
Podkład betonowy 3 cm
Styropian pokryty foliÄ… 5 cm
2 x papa asfaltowa
Chudy beton 10 cm
Ubity piasek 20 cm
19
Pole podłogi na gruncie
A=91,50m2
Obwód podłogi
P=72m
Wymiar charakterystyczny podłogi
A
B = = 2,54m
0,5 Å" P
Całkowita grubość równoważna- podłoga
dt = w +  Å"(Rsi + R + Rse)
f
w = 0,47m
(gruntu) = 1,50W / m Å" K
Rsi = 0,17m2 Å" K /W
Rse = 0,04m2 Å" K /W
ds
Rf = = 01,25m2 Å" K /W
s
dt = 0,47 +1,50 Å" (1,46) = 2,66m
Obliczenie wartości podstawowej współczynnika przenikania ciepła
dt e" B
 1,50
U0 = = = 0,393
0,457 Å" B + dt 0,457 Å" 2,54 + 2,66
20
Obliczenie izolacji krawędziowej
- pozioma
îÅ‚ Å‚Å‚
ëÅ‚ öÅ‚ ëÅ‚ öÅ‚
 D D
÷łśł
"¨ = - Å" +1
ïÅ‚lnìÅ‚ +1÷Å‚ - lnìÅ‚
ìÅ‚ ÷Å‚ ìÅ‚ ÷Å‚
Ä„ dt dt + d`
íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ Å‚Å‚
ðÅ‚ ûÅ‚
d`= 0,05m
D = 4,85m
îÅ‚ Å‚Å‚
1,5 ëÅ‚ 4,85 öÅ‚ ëÅ‚ 4,85 öÅ‚
"¨ = - Å"
ïÅ‚lnìÅ‚ +1÷Å‚ - lnìÅ‚ 2,66 + 0,05 +1÷łśł = -5,73Å"10-3W / m Å" K
3,14 2,66
íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ Å‚Å‚
ðÅ‚ ûÅ‚
-pionowa
îÅ‚ Å‚Å‚
ëÅ‚ öÅ‚ ëÅ‚ öÅ‚
 2 Å" D 2 Å" D
÷Å‚ ìÅ‚ ÷Å‚
"¨ = - Å" +1÷łśł
ïÅ‚lnìÅ‚ +1÷Å‚ - lnìÅ‚
ìÅ‚
Ä„ dt Å‚Å‚ íÅ‚ dt + d`
íÅ‚ Å‚Å‚
ðÅ‚ ûÅ‚
d`= 0,05m
D = 0,7m
îÅ‚ Å‚Å‚
1,5 ëÅ‚ 1,4 öÅ‚ ëÅ‚ 1,4 öÅ‚
"¨ = - Å"
ïÅ‚lnìÅ‚ +1÷Å‚ - lnìÅ‚ 2,66 + 0,05 +1÷łśł = -3,05 Å"10-3W / m Å" K
3,14 2,66
íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ Å‚Å‚
ðÅ‚ ûÅ‚
"¨ = -5,73Å"10-3 - 3,05 Å"10-3 = -8,78 Å"10-3W / m Å" K
Współczynnik przenikania ciepła
2 Å" "¨ 2 Å"(- 8,78 Å"10-3)
U = U0 + = 0,393 + = 0,386W / m2 Å" K
B 2,54
Stacjonarny współczynnik sprzężenia cieplnego wynosi
Ls = A Å"U0 + P Å" "¨ = 91,5 Å" 0,393 + 72 Å"(- 8,78Å"10-3)= 35,33W / K
21
Podłoga na gruncie w piwnicy (G2)
Poszczególne warstwy przegród:
-ściana
MateriaÅ‚ d [m] Á [kg/m3]  [W/mK]
Cegła ceramiczna 0,12 1800 0,77
Styropian 0,05 40 0,04
Beton B15 0,25 2400 1,7
-podłoga
Beton wygładzony 0,05 2400 1,7
2 x papa asfaltowa 1000 0,18
Chudy beton 0,1 1900 1,1
Ubity piasek 0,2 1800 0,9
Pole piwnicy
A=23,1m2
Obwód w świetle
P=23m
Wymiar charakterystyczny podłogi
A 23,1
B = = = 2,01m
0,5 Å" P 0,5 Å" 23
22
z=2,4m
w=0,42m
Rf=0
 = 1,5 grunt klasy I
Całkowita grubość podłogi
dt = w +  Å"(Rsi + Rf + Rse)= 0,42 +1,5 Å"(0,17 + 0 + 0,04) = 0,735
dt + 0,5 Å" z < B
Jeżeli to korzystamy ze wzoru:
1,93 < 2,01
ëÅ‚ öÅ‚
2 Å"  Ä„ Å" B
ìÅ‚ ÷Å‚
Ubf = Å" lnìÅ‚ +1÷Å‚ =
Ä„ Å" B + dt + 0,5 Å" z dt + 0,5 Å" z
íÅ‚ Å‚Å‚
2 Å"1,5 ëÅ‚ 3,14 Å" 2,01 öÅ‚
= Å" ln +1 = 0,527W / m2 Å" K
ìÅ‚ ÷Å‚
3,14 Å" 2,01+ 0,735 + 0,5 Å" 2,4 0,735 + 0,5 Å" 2,4
íÅ‚ Å‚Å‚
Obliczam opór cieplny wszystkich ścian podziemia
d1 d2 d3
Rw = + +
1 2 3
0,25 0,05 0,12
Rw = + + = 1,55m2 Å" K /W
1,7 0,04 0,77
Obliczam grubość ściany równoważnej podziemia
dw =  Å"(Rsi + Rw + Rse ) = 1,5 Å"1,72 = 2,58m
23
Jeżeli dw > dt to współczynnik przenikanie ciepła ścian podziemia oblicza się ze wzoru
ëÅ‚
2 Å"  0,5 Å" dt öÅ‚ ëÅ‚ öÅ‚
z 2 Å"1,5 ëÅ‚ 0,5 Å" 0,735 öÅ‚ ëÅ‚ 2,4 öÅ‚
ìÅ‚ ÷Å‚ ìÅ‚ ÷Å‚
Ubw = Å" Å" lnìÅ‚ +1÷Å‚ = Å" 1+ ÷Å‚ ìÅ‚ +1 = 0,645W / m2 Å" K
ìÅ‚ Å" ln ÷Å‚
ìÅ‚1+ ÷Å‚
Ä„ Å" z dt + z dt Å‚Å‚ 3,14 Å" 2,4 0,735 + 2,4 0,735
íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚ Å‚Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚ íÅ‚
Obliczam wynikowy współczynnik przewodzenia ciepła U
A Å"Ubf + z Å" P Å"Ubw 23,1Å" 0,527 + 2,4 Å" 23Å" 0,645
U = = = 0,61W / m2 Å" K
A + z Å" P 23,1+ 2,4 Å" 23
Strop między pomieszczeniem ogrzewanym a przestrzenią powietrzną
Klepka dębowa 1,9 cm (1)
Podkład betonowy 3 cm (2)
Płyta pilśniowa poryzowana 1,8 cm (3)
Wypełnienie tłuczniem ceglanym 6 cm (4)
Styropian 6 cm (5)
2 x papa (6)
Płyta żelbetowa 12 cm (7)
Styropian 12 cm (8)
Współczynnik przewodzenia ciepła poszczególnych warstw przegrody:
(1) = 0,22W /(m Å" K)
(2) = 1W /(m Å" K)
(3) = 0,18W /(m Å" K)
(4) = 0,77W /(m Å" K)
(5) = 0,04W /(m Å" K)
(6) = 0,18W /(m Å" K )
(7) = 1,7W /(m Å" K)
(8) = 0,04W /(m Å" K)
24
Grubość poszczególnych warstw:
d(1) = 0,019m
d(2) = 0,03m
d(3) = 0,018m
d(4) = 0,06m
d(5) = 0,06m
d(6) = 0,005m
d(7) = 0,12m
d(8) = 0,12m
Obliczenie całkowitego oporu cieplnego ze wzoru:
RT = Rsi + R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + R7 + R8 + Rse
d1
R1 =
1
Rsi = 0,17
Rse = 0,04
0,019 0,03 0,018 0,06 0,06 0,005 0,12 0,12
RT = 0,17 + + + + + + + + + 0,04 = 5,358(m2 Å" K) /W
0,22 1 0,18 0,18 0,04 0,18 1,7 0,04
Obliczenie współczynnika przenikania ciepła ze wzoru:
1
U =
RT
1
U = = 0,187W /(m2 Å" K )
5,358
25
Obliczenie cieplno  wilgotnościowe przegród budowlanych
Ścian zewnętrzna skonstruowana jest z materiałów o parametrach:
- Cegła kratówka (1)
- Styropian (2)
- Pustka powietrzna (3)
- Cegła kratówka (4)
(1) d = 0,25m, = 0,56W / m Å" K
(2) d = 0,06m, = 0,04W / m Å" K
(3) d = 0,02m, Rp = 0,18m2 Å" K /W
(4) d = 0,12m, = 0,56W / m Å" K
Ti = 20°C
Te = -18°C
Opór cieplny poszczególnych warstw:
RT = Rsi + R1 + R2 + Rp + R4 + Rse = 2,51m2 Å" K /W
Temperaturę w płaszczyz
nie x przegrody obliczamy według wzoru:
Ti - Te
Tx = Ti - Å"("Rx)
RT
20 +18
Ti1 = 20 - Å"(0,13) = 18,03°C
2,51
20 +18
T12 = 20 - Å"(0,13 + 0,446) = 11,28°C
2,51
20 +18
T23 = 20 - Å"(0,13 + 0,446 +1,5) = -11,43°C
2,51
20 +18
T3 p = 20 - Å"(0,13 + 0,446 +1,5 + 0,18) = -14,15°C
2,51
20 +18
Tp4 = 20 - Å"(0,13 + 0,446 +1,5 + 0,18 + 0,214) = -17,39°C
2,51
20 +18
T4e = 20 - Å"(0,13 + 0,446 +1,5 + 0,18 + 0,214 + 0,04) = -18
2,51
26
20
15
10
5
d [cm]
0
-5
-10
-15
-18
27
Rozkład temperatury wewnątrz przegrody w zależności od grubości:
20
18,03
11,28
-11,43
-14,15
-17,39
-18
R4
Rsi
Rp Rse
R1 R2
Rozkład temperatury wewnątrz przegrody w zależności od oporów cieplnych:
Znając rozkład temperatur w przegrodzie możemy obliczyć spadki temperatur w warstwach
zadanych i z danych materiałów.
Warstwa 1 "T1 = Ti1 - T12 = 6,75°C
Warstwa 2 "T 2 = T12 - T23 = 22,71°C
Warstwa 3 "T 3 = T3 p - Tp4 = 3,24°C
Warstwa 4 "T 4 = Tp4 - T4e = 0,61°C
Podział przegrody na 2 strefy, dodatnich i ujemnych temperatur, dokonuje w płaszczyz
nie
której Tx = 0°C
(Ti - Tx )Å" RT
"Rx = Ti - Te = (20)Å" 2,51 = 1,32m2 Å" K /W
20 +18
28
Sprawdzamy ile oporów cieplnych spełnia warunek
- Rsi - R1 - R2 - Rp - R4 e" 0
"Rx
Dla Rsi = ( - Rsi ) = 1,19m2 Å" K /W
"Rx
Dla Rsi + R1 = ("Rx - Rsi - R1)= 0,74m2 Å" K /W
Dla Rsi + R1 + R2 = ("Rx - Rsi - R1 - R2)= -0,76m2 Å" K /W
Warunek spełnia suma oporów cieplnych Rsi+R1 co oznacza że płaszczyzna zerowej
temperatury leży w warstwie (2)
Szerokość strefy dodatnich temperatur
(+)
d = d1 + 2 Å"("Rx - Rsi - R1)= 0,25 + 0,04 Å" 0,74 = 0,28m
(-) (+)
d = d - d = 0,45 - 0,28 = 0,17m
"T
Gęstość strumienia ciepła oblicza się ze wzoru: q =
R
(Ti - Te ) 20 +18
Strumień przenikania ciepła q = = = 15,14W / m2
RT 2,51
Strumień napływu ciepła
1
qi = hi Å" (Ti - Ti1) = Å"1,97 = 15,15
0,13
Strumień przewodzenia ciepła w przegrodzie
T12 - T4e 11,28 +18
q = = = 12,51
RT - Rsi - Rse
"R
Strumień odpływu ciepła
1 0,61
qe = he Å"(Tp4 - Te)= Å"(-17,39 +18) = = 15,25
Rse 0,04
Q = m Å" cÅ"T = V Å"´ Å" c Å"T = F Å" d Å"´ Å" c Å"T
Obliczenie wykonane dla powierzchni jednostkowej 1m2
Ti1
ëÅ‚ - T12
öÅ‚
Q1 = 1Å"1Å" 0,25 Å"1300 Å" 0,88 Å" = 286 Å"14,65 = 4191,33J
ìÅ‚ ÷Å‚
2
íÅ‚ Å‚Å‚
T12
ëÅ‚ - T23
öÅ‚
Q2 = 1Å"1Å" 0,06 Å" 40 Å"1,46 Å" = 3,5 Å"14,65 = -0,26J
ìÅ‚ ÷Å‚
2
íÅ‚ Å‚Å‚
T3 p
ëÅ‚ - Tp4
öÅ‚
ìÅ‚ ÷Å‚
Q4 = 1Å"1Å" 0,12 Å"1300 Å" 0,88 Å" = 926,64J
ìÅ‚ ÷Å‚
2
íÅ‚ Å‚Å‚
29
Sprawdzenie możliwości wystąpienia kondensacji pary wodnej na wewnętrznej
powierzchni przegrody.
Ściana zewnętrzna stykająca się z powietrzem zewnętrznym, temperatura powietrza
wewnÄ™trznego Ti=20ºC, temperatura powietrza zewnÄ™trznego przyjÄ™ta zgodnie z normÄ… i dla II
strefy klimatycznej Te= -18ºC, temperatura na wewnÄ™trznej powierzchni przegrody przyjÄ™ta z
punktu drugiego i wynosi ona TÅ›c=18,03ºC, wilgotność wzglÄ™dna przyjÄ™ta z tablicy NB2
Ći=55%
Obliczamy ciśnienie cząstkowe pary wodnej nienasyconej ze wzoru:
Õi Å" Pni
Pi =
100
Pni  ciśnienie pary wodnej nasyconej przy temperaturze T i
dla Ti=20ºC  Pni=23,40 hPa
stÄ…d:
Õi Å" Pni 55Å" 23,40
Pi = = =12,87hPa
100 100
Pi=12,87  > z tablicy NA3 Ts=10,7ºC
Warunkiem wystąpienia kondensacji pary wodnej na wewnętrznej powierzchni ściany
jest:
TÅ›c>Ts+1ºC
Ts  temperatura punktu rosy
TÅ›c=18,03ºC>Ts=10,7ºC+1ºC
TÅ›c=18,03ºC>Ts=11,7ºC
WNIOSEK:
Temperatura powierzchni wewnętrznej ściany jest większa od temperatury punktu rosy
dlatego nie wystÄ…pi kondensacja na powierzchni przegrody.
30
Obliczenie powierzchni ścian netto i kubatury oraz
wyznaczenie sezonowego zapotrzebowania na ciepło.
Powierzchnia przegród zewnętrznych brutto
-Parter
" Ściany parteru stykające się z powietrzem zewnętrznym:
2 Å" (2,8 Å"17,1+ 2,8 Å" 9,69) = 150,024m2
" Powierzchnia okien o orientacji północno wschodniej
12,15m2
" Powierzchnia okien o orientacji południowo wschodniej
6,3m2
" Powierzchnia okien o orientacji południowo zachodniej
13,5m2
" Powierzchnia o orientacji północno zachodniej
12,47m2
" Razem powierzchnia okien
44,42m2
" Powierzchnia ścian netto (z potrąceniem otworów okiennych)
105,6m2
-Piwnica
" Powierzchnia ścian piwnicy stykająca się z gruntem:
65,47m2
A
ączna powierzchnia ścian kondygnacji nadziemnych.
" Powierzchnia ścian brutto
150,024m2
" Powierzchnia okien o orientacji północno wschodniej
12,15m2
" Powierzchnia okien o orientacji południowo wschodniej
6,3m2
" Powierzchnia okien o orientacji południowo zachodniej
13,5m2
" Powierzchnia o orientacji północno zachodniej
12,47m2
" Razem powierzchnia okien
44,42m2
" Powierzchnia ścian netto (z potrąceniem otworów okiennych)
105,6m2
Åšciany piwnicy ogrzewanych stykajÄ…cych siÄ™ z gruntem.
" Powierzchnia ścian brutto
65,47m2
" Powierzchnia podłogi pod ogrzewaną piwnicą II strefa:
23,1m2
31
A
ączna powierzchni przegród zewnętrznych
Powierzchnia przegród zewnętrznych netto
" Åšciany kondygnacji nadziemnych netto:
105,6m2
" Åšciany piwnicy ogrzewanych stykajÄ…ce siÄ™ z gruntem
65,47m2
" Powierzchnia podłogi pod ogrzewaną piwnicą II strefa:
23,1m2
" Okna i drzwi
44,42m2
" A
ączna powierzchnia przegród zewnętrznych:
A=238,6m2
Kubatura ogrzewanego budynku:
" Kubaturę ogrzewaną budynku wyznaczano, przyjmując wymiary w o osiach przegród
" A
ączną kubaturę ogrzewaną budynku przyjęto z opisu technicznego
V=685,32m3
Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania.
1. Dane budowlane
Kubatura (wymiary zewnętrzne). m3 Ve=685,32
Powierzchnia użytkowa, m2 An=250,6
Stosunek A/Ve 1/m A/Ve=0,36
2.Straty ciepła
2.1 Współczynnik strat ciepła przez przenikanie. W/K
Elementy Skrótowe Pole Współczy UI · AI W/K Czynnik UI · AI · FXI
budynku oznaczeni powierzch nnik Korekty
W/K
e ni A, przenikani temp. FXI
m2 a ciepła U
W/(m2·K)
Åšciana Sz1 93,8 0,4005 37,566 1 37,566
kondygnacji
Sz2 3,5 0,4405 1,54 1 1,54
Sz3 8,25 0,3205 2,64 1 2,64
Okno i drzwi O1 44,42 2,6 115,492 1 115,492
Stropodach P1 102,76 0,224 23,02 1 23,02
P2 32,9 0,2489 8,18 1 8,18
Strop AB1 118,14 1,72 203,2 0,5 121,92
pomiędzy
pomieszczeni
ami ogrzew.
Podłoga na G1 118,14 0,386 45,6 0,6 27,36
gruncie w
ogrzewanej
32
piwnicy G2 23,1 0,61 14,9 0,6 8,45
Podziemia
ogrzewane
"A= 545,01 "(UI+AI+FXI) 325,85
Współczynnik strat ciepÅ‚a HT="(UI+AI+FXI) +"Uwb ·A
przez przenikanie 353,1
2.2 Współczynnik strat ciepła przez wentylację, W/K
Współczynnik strat ciepÅ‚a Hv=0,19 ·Ve 130,21
przez wentylacjÄ™
3. Zysk ciepła
3.1 Słoneczne zyski ciepła Qs, kW/a
Orientacja Promieniowanie Pole CaÅ‚kowita Ii ·0,567 ·AOKi ·gi
słoneczne Ij, powierzchni przepuszczalnoś
kWh/(m2 ·a) okien Aok.i m2 ć energii g.
SW 310 13,5 0,64 8,64
NW 160 12,47 0,64 7,98
NE 165 12,15 0,64 7,77
SE 320 6,3 0,64 4,03
Zyski ciepÅ‚a sÅ‚onecznego Qs= "( Ii ·0,567 ·AOKi ·gi) QS= 28,42
3.2 Wewnętrzne zyski ciepła Qi, kWh/a
WewnÄ™trzne zyski ciepÅ‚a Qi= 10·An Qi = 2506
4.Roczne zapotrzebowanie na ciepło kWh/a
Roczne Qh=91,5·(HT+HV)-0,95 · (Qs +Qi)
zapotrzebowanie 41815,166
Qh=
na ciepło
Wskaz
nik
rocznego
zapotrzebowania E=Qh/An
na ciepło
odniesiony do E= 41815,166 / 250,6 E= 166,86
powierzchni
użytkowej
kWh/(m2 · K)
Względny współczynnik strat ciepła przez przenikanie odniesiony do pola powierzchni,
W/ (m2·K)
·K)
·K)
·K)
Względny współczynnik strat ciepła przez przenikanie odniesione do pola
powierzchni:
H T.u= HT / A H T.u = 1,4
H T.ud" H T.z ten wzór wg. Literatury polskiej ma postać E d" E0 gdzie E0 oblicza się ze
wzoru: E0= 10H+12(A/V) = ... (H - wysokość kondygnacji) ,
0,49>0,41 Warunek nie jest spełniony.
33