POLSKI KOMITET NORMALIZACYJNY	POLSKA NORMA	PN-86/B-02015
		Obciążenia budowli	Zamiast PN-64/B-02852
				Grupa katalogowa 0702
		Obciążenia zmienne środowiskowe Obciążenie temperaturą
Actions on building structures Variable environmental actions Temperature action	Actions sur les bâtiments et les ouvrages d'art Actions variables environmentals Action de temperature	Нагрузки строительных конструкций временные нагрузки окружающей средыТемпературные нагрузки

UKD 624.042.5

Zgłoszona przez Ministerstwo Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych

Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości dnia 17 stycznia 1986 r. jako norma obowiązująca od dnia 1 stycznia 1987 r. (Dz. Norm. i Miar nr 4/1986 poz. 9)

SPIS TREŚCI

1. WSTĘP

1.1. Przedmiot normy.

1.2. Zakres stosowania normy.

1.3. Określenia

1.4. Podstawowe oznaczenia

2. ZASADY OKREŚLANIA OBCIĄŻENIA TEMPERATURĄ

2.1. Zasady ogólne

2.2. Temperatura średnia przegrody

2.3. Różnica temperatury na powierzchniach przegrody

3. WIELKOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE TEMPERATURY OTOCZENIA I TEMPERATURY SCALENIA KONSTRUKCJI

3.1. Temperatura powietrza zewnętrznego.

3.2. Temperatura powietrza wewnętrznego.

3.3. Temperatura gruntu.

3.4. Temperatura scalenia konstrukcji.

4. WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO

5. WŁAŚCIWOŚCI CIEPLNE PRZEGRÓD BUDOWLI

5.1. Opory przejmowania ciepła

5.2. Opór cieplny przegrody.

5.3. Współczynnik przenikania ciepła.

6. WSPÓŁCZYNNIKI REDUKCYJNE I WSPÓŁCZYNNIK JEDNOCZESNOŚCI

6.1. Wartości współczynników redukcyjnych x₁, x₂ i x₃

6.2. Wartości współczynnika jednoczesności y

ZAŁĄCZNIK 1

ZAŁĄCZNIK 2

INFORMACJE DODATKOWE

1. WSTĘP

1.1. Przedmiot normy.

Przedmiotem normy jest obciążenie temperaturą pochodzenia klimatycznego (z uwzględnieniem temperatury powietrza w pomieszczeniach zamkniętych), które należy przyjmować w obliczeniach statycznych budowli i ich części.

1.2. Zakres stosowania normy.

Normę należy stosować do wszelkich budowli lądowych i wodnych, dla których uwzględnienie obciążenia temperaturą jest niezbędne.

Normy nie stosuje się do obliczeń budowli, dla których obciążenie temperaturą jest podane w innych normach projektowania.

1.3. Określenia

1.3.1. obciążenie temperaturą

- różnica temperatury konstrukcji na jej powierzchniach w jej przekrojach oraz różnica temperatury konstrukcji w stosunku do jej temperatury scalenia.

1.3.2. budowla otwarta

- budowla, w której temperatura powietrza jest równa temperaturze powietrza zewnętrznego (budynki nieogrzewane z otworami ciągle otwartymi, budynki w czasie montażu, wiaty itp.).

1.3.3. budowla zamknięta

- budowla, w której temperatura powietrza jest stała lub zmienia się w niewielkim zakresie w ciągu doby (budynki ogrzewane zimą lub klimatyzowane itp.).

1.3.4. temperatura scalenia konstrukcji

- temperatura konstrukcji w czasie złączenia jej elementów, temperatura w czasie zakończenia budowy lub montażu konstrukcji ustalającego jej schemat statyczny.

1.3.5. Pozostałe określenia

- wg PN-82/B-02000 oraz PN-82/B-02020.

1.4. Podstawowe oznaczenia

a - amplituda dobowa wartości chwilowej temperatury powietrza zewnętrznego, ^oC,

a₁ - różnica między wartością maksymalną, dobową promieniowania słonecznego całkowitego, padającego na powierzchnię przegrody, a wartością średnią dobową promieniowania całkowitego padającego na tę powierzchnię, W/m²,

d - grubość przegrody, m,

k - współczynnik przenikania ciepła, W/m²K,

t_e - temperatura powietrza zewnętrznego, średnia dobowa, °C,

t_g - temperatura gruntu, średnia dobowa, °C,

t_i - temperatura powietrza wewnętrznego, średnia dobowa, °C,

t₀ - temperatura scalenia konstrukcji, °C,

A - współczynnik pochłaniania promieniowania słonecznego,

I - natężenie całkowitego promieniowania słonecznego padającego na przegrodę, wartość średnia dobowa, W/m²,

R - opór cieplny przegrody budowlanej (bez oporów przejmowania ciepła), m²K/W,

R_e - opór przejmowania ciepła przez powierzchnię zewnętrzną, m²K/W,

R_i - opór przejmowania ciepła przez powierzchnię wewnętrzną, m²K/W,

_e - współczynnik przejmowania ciepła na powierzchni zewnętrznej przegrody, W/m²K, (_e = 1/R_e),

_t - współczynnik rozszerzalności cieplnej liniowej, 1/K,

 - temperatura przegrody (konstrukcji), °C,

- średnia temperatura przegrody, °C,

_e - temperatura zewnętrznej powierzchni przegrody, °C,

₁ - temperatura wewnętrznej powierzchni przegrody, °C,

 - współczynnik przewodności cieplnej, W/mK,

₁ - współczynnik redukcji amplitudy dobowej temperatury przegrody przy dwustronnym napływie ciepła,

₂ - współczynnik redukcji amplitudy dobowej temperatury przegrody przy jednostronnym napływie ciepła,

₃ - współczynnik redukcji amplitudy dobowej różnicy temperatury na powierzchni przegrody,

 - współczynnik jednoczesności działania wartości maksymalnych dobowych temperatury powietrza zewnętrznego i promieniowania słonecznego.

2. ZASADY OKREŚLANIA OBCIĄŻENIA TEMPERATURĄ

2.1. Zasady ogólne

2.1.1. Obciążenie temperaturą

rozpatruje się jako:

a) różnicę t w °C, między średnią temperaturą konstrukcji
lub jej części w porze letniej i zimowej, a jej temperaturą scalenia t₀

t =
- t₀

(1)

Wartości
należy określać zgodnie z 2.2, a wartości t₀ zgodnie z 3.4;

b) różnicę , w °C, między temperaturą powierzchni zewnętrznej a temperaturą powierzchni wewnętrznej przegrody

 = e - i

(2)

Wartości  należy obliczać wg wzorów podanych w 2.3;

c) różnicę 
, w °C, między średnimi wartościami temperatury poszczególnych części konstrukcji

(3)

W powyższym wzorze v₁ i v₂ - średnie temperatury (dla pory letniej lub zimowej) części konstrukcji odpowiednio 1 i 2.

Zakłada się, że zmiana temperatury w przegrodzie ma charakter liniowy.

Budynki dzieli się na otwarte i zamknięte, zgodnie z 1.3.2 i 1.3.3.

W obliczeniach temperatury konstrukcji w porze letniej rozróżnia się przegrody i elementy wystawione na działanie promieniowania słonecznego i osłonięte przed tym działaniem, w tym m.in. ścianki działowe, płatwie itp.

Przyjmuje się, że ściany wolno stojące są wystawione na działanie promieniowania słonecznego tylko jedną stroną, tzn. pomija się rozproszone promieniowanie słoneczne padające na drugą stronę ściany.

2.1.2. Obciążenie charakterystyczne.

Wszystkie wartości obliczone wg wzorów podanych w 2.1, 2.2 i 2.3 są wartościami charakterystycznymi (opuszczono indeks k dla uproszczenia zapisu). Także wartości podane w tablicach i na rysunkach są wartościami charakterystycznymi.

2.1.3. Obciążenie obliczeniowe.

Wartości obliczeniowe obciążenia temperaturą uzyskuje się mnożąc wartości charakterystyczne, obliczone wg wzorów podanych w 2.1.1, przez częściowy współczynnik bezpieczeństwa o wartości

γ_f = 1,1.

2.1.4. Naprężenia i odkształcenia konstrukcji

należy określać zgodnie z jej schematem statycznym i właściwościami sprężystoplastycznymi materiału.

2.1.5. Dylatacje termiczne

należy stosować zgodnie z normami projektowania.

2.2. Temperatura średnia przegrody

2.2.1. Budowla otwarta.

Wartość średnią temperatury
, w °C, przegrody budowli otwartej należy obliczać wg wzorów:

a) dla pory letniej

(4)

z tym że dla przegrody lub elementu osłoniętego przed działaniem promieniowania słonecznego

₁ = t_e + a₁

(5)

b) dla pory zimowej

_z = t_e - a₁

(6)

We wzorach (4)(6) należy przyjmować: a, t_e - wg 3.1; k - wg 5.3; A - wg załącznika 1; I - wg 4; _e, R, R_i - wg 5.1 i 5.2; ₁, ₂ wg 6.1;  - wg 6.2.

2.2.2. Budowla zamknięta.

Wartość średnią temperatury
, w °C, przegrody budowli zamkniętej należy obliczać wg wzorów:

a) dla pory letniej

(7)

b) dla pory zimowej

(8)

Jeżeli przegroda lub element są osłonięte przed działaniem promieniowania słonecznego, to

(9)

We wzorach (7)-(9) należy przyjmować t₁ - wg 3.2, pozostałe wielkości jak w 2.2.1.

2.3. Różnica temperatury na powierzchniach przegrody

2.3.1. Budowla otwarta.

Różnicę , w °C, między temperaturą powierzchni zewnętrznej a temperaturą powierzchni wewnętrznej przegrody należy

a) obliczać dla pory letniej wg wzoru:

(10)

w którym: ₃ - wg 6.1, pozostałe wielkości jak w 2.2;

b) przyjmować dla pory zimowej  = 0.

Jeżeli przegroda lub element są osłonięte przed działaniem promieniowania słonecznego, to ₁ = 0.

2.3.2. Budowla zamknięta.

Różnicę , w °C, między temperaturą powierzchni zewnętrznej a temperaturą powierzchni wewnętrznej przegrody należy obliczać wg wzorów:

a) dla pory letniej

(11)

b) dla pory zimowej

(12)

We wzorach (11) i (12) wszystkie wielkości jak w 2.2 i 2.3.1.

3. WIELKOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE TEMPERATURY OTOCZENIA I TEMPERATURY SCALENIA KONSTRUKCJI

3.1. Temperatura powietrza zewnętrznego.

W obliczeniach należy przyjmować następujące wartości, średnie dobowe, temperatury powietrza zewnętrznego:

a) dla pory letniej

t_e = 27°C,

b) dla pory zimowej

t_e = -24°C.

Wartość dobowej amplitudy temperatury powietrza zewnętrznego

a = 8°C.

Podane wartości są stałe dla całego kraju.

3.2. Temperatura powietrza wewnętrznego.

W obliczeniach należy przyjmować następujące wartości temperatury powietrza wewnętrznego w budowlach zamkniętych:

a) dla pory letniej

- w pomieszczeniach, których przynajmniej jedna przegroda zewnętrzna jest zwrócona na południe, południowy zachód lub południowy wschód

t_i = 30°C,

- w pozostałych pomieszczeniach

t₁ = 26°C;

b) dla pory zimowej

- w pomieszczeniach ogrzewanych wg PN-82/B-02402,

- w pomieszczeniach nieogrzewanych wg PN-82/B-02403.

Podane w ww. normach temperatury obliczeniowe należy traktować jako wartości charakterystyczne temperatury powietrza wewnętrznego.

Do obliczeń przegród budowli, w których zachodzą procesy technologiczne o silnym wydzielaniu ciepła lub chłodzeniu, należy stosować wartości temperatury powietrza wewnętrznego wynikające z tych procesów technologicznych.

3.3. Temperatura gruntu.

W obliczeniach, w których konieczne jest uwzględnienie temperatury części budowli zagłębionych w gruncie, należy przyjmować następujące wartości temperatury gruntu:

a) w porze letniej

- na głębokości mniejszej, niż 1 m, t_g = 20°C,

- na głębokościach od 1 m do 3 m, t_g = 15°C,

- na głębokości większej, niż 3 m, t_g = 10°C;

b) w porze zimowej

- na głębokości mniejszej, niż głębokość przemarzania h_z wg PN-81/B-03020, t_g = -5°C,

- na głębokościach od h_z do 3 m, t_g = 5°C,

- na głębokości większej niż 3 m, t_g = 10°C.

3.4. Temperatura scalenia konstrukcji.

Jeżeli nie jest znana temperatura rzeczywista konstrukcji w czasie jej scalenia, to należy przyjmować

t₀ = 10°C.

Jeżeli znana jest dokładna data scalenia konstrukcji (w przypadku ekspertyzy budowli istniejącej), to wartość temperatury scalenia należy przyjmować zgodnie z danymi pomiarowymi Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej.

4. WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO

Wartości charakterystyczne natężenia całkowitego promieniowania słonecznego, średnie dobowe, J, wartości maksymalnego przyrostu a₁ w stosunku do wartości średniej dobowej, należy przyjmować wg tabl. 1.

Tablica 1. Wartości charakterystyczne promieniowania słonecznego

Promieniowanie W/m^2	Orientacja powierzchni
		pionowych								H	
		N	NE	E	SE	S	SW	W	NW
I	91	154	222	214	177	214	222	154	366	368
aI	181	535	652	515	402	515	652	535	564	668
Oznaczenia: N - północ, NE - północny wschód, E - wschód, SE - południowy wschód, S - południe, SW - południowy zachód, W - zachód, NW - północny zachód, H - powierzchnia pozioma,  - powierzchnia prostopadła do kierunku promieni słonecznych w południe (południowa połać dachu o spadku około 30°).

5. WŁAŚCIWOŚCI CIEPLNE PRZEGRÓD BUDOWLI

5.1. Opory przejmowania ciepła

należy przyjmować o wartościach:

a) na powierzchniach zewnętrznych R_e = 0,05 m²K/W (wartość współczynnika przejmowania ciepła _e = 20 W/m²K),

b) na powierzchniach wewnętrznych ścian i innych przegród pionowych R_i = 0,12 m²K/W,

c) na powierzchniach wewnętrznych dachów, stropodachów i świetlików oraz przegród poziomych (w tym stykających się z gruntem),

- przy przepływie ciepła z dołu do góry R_i = 0,12 m²K/W,

- przy przepływie ciepła z góry do dołu R_i = 0,17 m²K/W.

5.2. Opór cieplny przegrody.

Opór cieplny przegrody jednolitej R, w m²K/W, należy określać wg wzoru

(13)

w którym:

d - grubość przegrody, m,

 - współczynnik przewodności cieplnej, W/mK, którego wartość należy przyjmować wg PN-82/B-02020.

Opór cieplny przegrody wielowarstwowej należy obliczać jako sumę oporów poszczególnych warstw.

Opór cieplny przegrody niejednolitej należy obliczać zgodnie z PN-82/B-02020.

5.3. Współczynnik przenikania ciepła.

Wartości współczynnika przenikania ciepła k, w w/m²K, przegrody jedno- lub wielowarstwowej należy obliczać wg wzoru

(14)

w którym:

R_i, R_e - opory przejmowania ciepła, m²K/W, wg 5.1,

R - opór cieplny przegrody, m²K/W, wg 5.2.

Wartości współczynnika k przegród niejednolitych należy obliczać zgodnie z PN-82/B-02020.

6. WSPÓŁCZYNNIKI REDUKCYJNE I WSPÓŁCZYNNIK JEDNOCZESNOŚCI

6.1. Wartości współczynników redukcyjnych ₁, ₂ i ₃

należy określać z wykresów na rys. 1, 2 i 3 w funkcji iloczynu _eR oraz iloczynu d. Wartość , w l/m, należy obliczać wg wzoru

(15)

w którym:

c = 0,036 - współczynnik wyrażony w jednostce, 1/h, przy czym h oznacza godzinę,

C_p - ciepło właściwe materiału przegrody, kJ/kg K,

p - gęstość objętościowa w stanie suchym, kg/m³,

 - współczynnik przewodności cieplnej przegrody, W/mK.

Wartości C_p, p i  należy przyjmować wg PN-82/B-02020. W przypadku przegrody wielowarstwowej należy obliczać zastępczą, równoważną wartość , wstawiając do wzoru (15) zastępcze wartości C_pz, w kJ/kg K, p_z, w kg/m³ i _z, w W/mK, obliczone wg podanych niżej wzorów:

(16)

(17)

(18)

We wzorach (16)-(18) wielkości C_pi, d_i, _i oraz p_i odnoszą się do poszczególnych warstw przegrody; d jest całkowitą grubością przegrody wielowarstwowej.

Wartość _e w wyrażeniu _eR należy przyjmować równą 20 W/m²K, wartość R zgodnie z 5.2.

Rys. 1. Krzywe współczynnika redukcji amplitudy dobowej temperatury przegrody przy dwustronnie zmiennym napływie ciepła

Rys. 2. Krzywe współczynnika redukcji amplitudy dobowej temperatury przegrody przy jednostronnie zmiennym napływie ciepła

Rys. 3. Krzywe współczynnika redukcji amplitudy dobowej różnicy temperatury na powierzchni przegrody

6.2. Wartości współczynnika jednoczesności 

we wzorach (4), (7) i (11) należy przyjmować wg tabl. 2, w zależności od orientacji przegrody.

Tablica 2. Wartości współczynnika jednoczesności maksymalnych dobowych wartości temperatury powietrza i promieniowania słonecznego

Orientacja powierzchni	
pozioma i południowa	1,0
zachodnia i południowo-zachodnia	0,9
południowo-wschodnia i północno-zachodnia	0,8
wschodnia i północno-wschodnia	0,7

KONIEC

Załączniki 2

Informacje dodatkowe

ZAŁĄCZNIK 1

WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO A

Rodzaj materiału powierzchni	A
Aluminium polerowane	0,26
Cegła biała, glazurowana	0,3
Cegła silikatowa	0,4
Tynk jasny	0,4
Aluminium matowe	0,5
Azbestocement biały, beton gładki, jasny	0,6
Drewno malowane, jasnożółte	0,6
Stal ocynkowana	0,6
Tynk ciemny, beton ciemny	0,7
Cegła czerwona	0,75
Asfaltobeton, papa asfaltowa i smołowa	0,9
Kolor i stan powierzchni	A
Biały, malowany olejno	0,3
Biały, jasnoszary (zszarzały biały)	0,4
Szary, matowy	0,5
Jasnobrązowy, zielony, żółty - lśniący	0,5
- matowy	0,6
Czerwony, ciemnobrązowy, ciemnozielony - lśniący	0,6
- matowy	0,7
Ciemnoczerwony, niebieski - lśniący	0,7
- matowy	0,8
Czarny, ciemnoniebieski, granatowy - lśniący	0,8
- matowy	0,9
Należy wybrać jedną wartość, w zależności od rodzaju materiału powierzchni lub od koloru i stanu powierzchni.

ZAŁĄCZNIK 2

WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA ROZSZERZALNOŚCI CIEPLNEJ LINIOWEJ _t

Lp.	Materiał	t x 10^6 1/K
1	Aluminium, duraluminium	25,5
2	Bakelit	22
3	Beton zwykły z dodatkiem piasku naturalnego	10
4	Beton z piaskiem z kruszywa lekkiego	7
5	Beton poryzowany i beton o strukturze jamistej	8
6	Cement (zaprawa cementowa)	10
7	Cyna	20
8	Cynk	40
9	Drewno
		a) buk równolegle do włókien	2,5
		buk prostopadle do włókien	61,4
		b) dąb równolegle do włókien	4,9
		dąb prostopadle do włókien	54,4
		c) jesion równolegle do włókien	9,5
		jesion prostopadle do włókien	60,0
		d) sosna równolegle do włókien	5,4
		sosna prostopadle do włókien	34,1
10	Granit	8,3
11	Lód w temperaturze -20--1°C	50,7
12	Magnez	26
13	Marmur	4,4
14	Miedź	16,7
15	Mur z cegieł ceramicznych	5
16	Mur z cegieł cementowych i wapienno-piaskowych	10
17	Mur z drobnowymiarowych elementów z betonu	10
18	Mur z kamienia	10
19	Mur z piaskowca	13
20	Ołów	29
21	Stal	12
22	Żeliwo	10,6

INFORMACJE DODATKOWE

1. Instytucja opracowująca normę

- Centralny Ośrodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Ogólnego.

2. Normy związane

PN-82/B-02000 Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości

PN-82/B-02020 Ochrona cieplna budynków. Wymagania i obliczenia

PN-82/B-02402 Ogrzewnictwo. Temperatury ogrzewanych pomieszczeń w budynkach

PN-82/B-02403 Ogrzewnictwo. Temperatury obliczeniowe zewnętrzne

PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie

3. Dokumenty międzynarodowe i normy zagraniczne

ISO TR Draft 1984: Temperature climatic actions (opr. ISO/TC 98/SC3)

CSRS ĆSN 73 0035 Zatiźeni stavebnich konstrukci

ZSRR

4. Autorzy projektu normy

doc. dr inż. Józef Wilbik, mgr inż. Andrzej Gieros, mgr inż. Andrzej Sobolewski, mgr inż. Jerzy Antoni Żurański - Centralny Ośrodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Przemysłowego BISTYP.

5. Wydanie 2

- stan aktualny: grudzień 1993 - wprowadzono poprawkę:

poprawka 1 - Biuletyn PKNMiJ nr 11/1987.

Początek formularza

---