1. Wyjaśnij pojęcia: konwekcja, przewodzenie, promieniowanie

Konwekcja - proces przenoszenia ciepła wynikający z makroskopowego ruchu materii w gazie bądź cieczy, np. powietrzu, wodzie.

Przewodzenie – proces wymiany ciepła polegający na przekazywaniu energii drgających cząsteczek.

Promieniowanie - to promieniowanie, które emituje ciało mające temperaturę większą od zera bezwzględnego.

1. Czym różni się (zasadnicza różnica) konwekcja od promieniowania.

Promieniowanie jest emitowane przez wszystkie ciała…

1. Jak zmieni się wilgotność względna gdy temperatura wewnętrzna obniży się. Wytłumacz.

Wraz z obniżeniem temperatury wewnętrznej, wzrasta wilgotność względna w pomieszczeniu. Wynika to bezpośrednio ze wzoru na wilgotność względną. Wilgotność względna – stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej zawartej w powietrzu do ciśnienia nasycenia, określającego maksymalne ciśnienie cząstkowe pary wodnej w danej temperaturze.

1. Jak zmieni się wilgotność bezwzględna, jeśli temperatura obniży się. Wytłumacz.

Wilgotność bezwzględna to ilość pary wodnej w jednostce masy lub objętości powietrza. Zakładamy, że na początku mamy powietrze nienasycone. Wraz z obniżaniem temperatury zmniejsza się maksymalna ilość pary wodnej mogącej zmieścić się w 1m³ powietrza (podczas schładzania powietrze traci zdolność magazynowania pary wodnej). Jeżeli przejdziemy przez punkt rosy, to część wilgoci się skropli i zmniejszy się ilość pary wodnej zawartej w powietrzu (zmniejszy się wilgotność bezwzględna). Jeżeli nie przejdziemy przez punkt rosy, to wilgotność bezwzględna nie zmieni się, będzie natomiast wzrastać wilgotność względna ( punkcie rosy osiąga 100%).

1. Zapisz warunek pleśnienia przegrody na wewnętrznej powierzchni wiedząc ,że Ti=22, te = -3, U ściany 0.95 W/m2K i Rsi=0.25, frsi,min=0.72. (na kartce)

Tsi=Ti-Rsi*(Ti-Te)/Rt

Rt=1/U

fRsi=(Tsi-Te)/(Ti-Te)= 16,05+3/22+3=0,762

fRsi>fRsimin

1. W jaki sposób można zapobiec pleśnieniu wewnętrznej powierzchni przegrody.

- ocieplić lub zmniejszyć wilgotność w pomieszczeniu, lub zwiększyć temp wewn, zlikwidowanie mostków termicznych, zwiększenie wentylacji pomieszczenia, zwiększenie temperatury wewnętrznej.

1. W jakich warunkach można prowadzić poprawne badania termowizyjne budynków od zewnątrz.

- w nocy lub tuż nad ranem

- najlepiej gdy jest zimno

- odpowiednia różnica temperatur pomiędzy wnętrzem budynku a temperaturą zewnętrzną powietrza

- pole wolne od zakłóceń lub odbić

odpowiednia różnica temperatur, brak promieniowania słonecznego,odpowiednie warunki pogodowe, minimalna zmienność temperatury przed badaniem, pole wolne od zakłóceń i odbić.

1. Czy opór cieplny to R=λ/d , czy R=d/ λ .

2. Czy termowizja służy do określania współczynnika przenikania ciepła U?

Badań termowizyjnych nie można w sposób bezpośredni wykorzystać do dokładnego określania współczynnika przenikania ciepła ze względu na nieustabilizowane warunki meteorologiczne.

1. Jaka jest jednostka oporu cieplnego R.

R=d/lambda [m2K/w]

1. Czym różni się współczynnika przenikania ciepła U od współczynnika przewodzenia ciepła λ. Podaj odpowiednie wzory.

U- jest to współczynnik przenikania ciepła przegrody. U=1/RT [W/m^2*K]
Lambda- jest to współczynnik przewodzenia ciepła dla materiału. R=1/lambda Lambda = f(materiał szkieletu, porowatość, struktura porów, otwartość porów, wilgotność, temperatura, kierunek przewodzenia, szczelność). Różnica jest taka, że Lambda jest to współczynnik dla materiału natomiast U jest to współczynnik dla całej przegrody.

1. Co to jest mostek cieplny. W jaki sposób we współczynniku przenikania ciepła U uwzględnia się wpływ mostków cieplnych.

Mostkami termicznymi (cieplnymi) nazywamy miejsca w przegrodzie zewnętrznej w większym stopniu przewodzące ciepło niż przegroda poza tymi miejscami. Temperatura na wewnętrznej powierzchni w miejscu mostka jest zawsze niższa niż poza mostkiem i dlatego powinna być sprawdzona obliczeniowo dla stwierdzenia czy w miejscach tych nie występuje kondensacja pary wodnej. Rozróżniamy dwa rodzaje mostków cieplnych: liniowe i punktowe. Wpływ mostków termicznych można ograniczyć przez: 1.stosowanie materiałów budowlnacyh o lepszej jakości 2.większą staranność wykonania4.stosowanie izolacji termicznej np. dla okien :wybór i zakup okien o dobrych parametrach termicznych, odpowiednie osadzenie okien w murze z wykonaniem prawidłowego ocieplenia

1. Podaj dwa podstawowe kryteria, od których zależy grubość termoizolacji (ocena ekonomiczna).

Zależy od:

- kosztów inwestycji

- koszt eksploatacji

1. Wymień i skomentuj 2 powody dla których chcemy uniknąć mostków termicznych.
   - chcemy uniknąć strat energii

- nie chcemy wychłodzić przegrody budynku

- mostek termiczny może przyczynić się do uszkodzeń elementów konstrukcyjnych

1. Różnica między sorpcją a dyfuzją pary
   Sorpcja wody:

polega na pochłanianiu pary wodnej przez materiały porowate; zachodzi na powierzchni (adsorpcja) lub w objętości (absorpcja) materiału budowlanego; charakteryzuje ją izoterma sorpcji:

Dyfuzja pary wodnej:

występuje w elementach przegrody oddzielających przestrzenie o różnym ciśnieniu (różnej zawartości pary wodnej); podczas dyfuzji może nastąpić kondensacja pary wodnej wewnątrz przegrody;

zjawisko przebiega optymalnie gdy materiał jest prawie suchy;

wielkość dyfuzji jest wprost proporcjonalna do różnicy  ciśnień oraz odwrotnie proporcjonalna do oporu dyfuzji.

Różnice:

- dyfuzja to przepływ, a sorpcja pochłanianie;

- aby zachodziła dyfuzja, musi być różnica ciśnień (dla sorpcji nie);

- dyfuzja ma zawsze kierunek

- dyfuzja – tylko przez makropory (woda grzęźnie w mikro- i mezoporach)

1. Zalety i wady stropodachu odwróconego

zalety:

- Termoizolacja znajduje się na hydroizolacji, dzięki czemu zostaje wyeliminowany niszczący wpływ czynników atmosferycznych na warstwę hydroizolacji

- temperatura na powierzchni hydroizolacji jest ustabilizowana bez względu na warunki atmosferyczne;

- w układzie takim nie występuje ryzyko kondesacji pary wodnej, a więc jest zachowana stabilność charakterystyki energetycznej całej przegrody;

Wady:

- małe spadki stropodachu,

- kłopotliwa naprawa

- termoizolacja musi być mrozoodporna, nadawać się do chodzenia po nich, nie ulegać odkształceniom ani rozkładowi, termoizolacja nie może trwale wchłaniać wilgoci

1. Oceń sens logiczny zadnia: Współczynnik U styropianu jest mniejszy od cegły ceramicznej

Zdanie jest bez sensu, ponieważ współczynnik przenikania ciepła U jest wielkością charakteryzującą przegrodę, a nie materiał.

1. Podaj 2 aspekty działania termosu

- powierzchnie ścianek są najczęściej pokrywane warstwą odbijającą promieniowanie cieplne aby zmniejszyć promieniowanie ciepła

- bardzo niskie ciśnienie gazu powoduje powoduje małą przewodność układu (z założenia – próżnia ).

1. Czy duża stateczność cieplna jest zawsze pożądana? Uzasadnij

Nie jest. Stateczność cieplna budynku to czas, w jakim utrzymuje się w nim stała temperatura wewnętrzna, mimo zmian warunków zewnętrznych (np. wystąpienia silnego mrozu albo porywistego wiatru) lub wyłączenia ogrzewania.

Przykład, kiedy jest to zjawisko niepożądane:

domek wczasowy, do którego przyjeżdżamy na kilka dni w roku

1. 3 argumenty przemawiające za właściwym ułożeniem warstw w ścianie dwuwarstwowej

- przy izolacji od zewnątrz warstwa konstrukcyjna nie jest narażona na zmiany temperatury

- unikamy kondensacji pary wodnej w przegrodzie

- nie trzeba robić dużej dylatacji

1. Wymienić 4 warunki komfortu cieplnego?

- brak przeciągu

- brak zbyt zimnej lub zbyt ciepłej podłogi

- brak zmiany temp wraz z wysokością

- brak asymetria promieniowania

1. Jak maja być ułożone warstwy ze względu na opór dyfuzyjny?

- od zewnątrz warstwa izolacyjna

- od wewnątrz warstwa nośna

1. Od czego zależy cis powodujące menisk (delta p)?

kąt zwilżania, napięcie powierzchniowe, promień menisku materiał wilgotny łatwiej przepuszcza parę wodna niż suchy

1. Jak zlikwidować kondensacje dla zadanych warunków ( t=const)

   1. dla powierzchniowej – ocieplić

   2. dla wgłębnej – zastosować paroizolacje albo docieplić od zewnątrz albo zastosować szczelinę powietrzną

2. Czy oddychanie ścian jest kluczowe w bilansie wilgoci?

Nie, bo ściany nie oddychają

1. Do czego służy perforacja w papie odpowietrzającej?

Papa perforowana ma za zadanie wyrównać ciśnienie i zapobiega powstawaniu pęcherzy pod pokryciem papowym. Perforacja w papie odpowietrzającej służy tylko do zamocowania pokrycia. Tzw. „oddychanie ścian” jest mało istotne

1. Co stanowi całkowity opór cieplny?

Całkowity opór cieplny jest sumą oporów poszczególnych warstw przegrody oraz oporów przejmowania na powierzchni wewnętrznej R_si i zewnętrznej R_se.

1. Czy na paroizolacji występuje spadek P_sat?

Na paraizolacji nie występuje spadek p_sat , ponieważ ciśnienie saturacji zależy od temperatury, a na cienkiej warstwie paraizolacji nie ma różnicy temperatur.

1. Co dzieje się z lambda namoczonego materiału?

Lambda namoczonego materiału rośnie

1. Pojemność cieplna, od czego zależy?(2 Współczynniki) Pojemność cieplna zależy od: gęstości i ciepła właściwego. Wzór: C=c*ro, gdzie C-pojemność cieplna, c- ciepło właściwe, ro- gęstość.
   Pojemność cieplna zapewnia stateczność cieplną pomieszczeń.

2. Co należy zrobić żeby uniknąć kondensacji wgłębnej?

można zastosować np. paroizolację, pomocne tez może być dodatkowe docieplenie od zewnątrz gdyż spowoduje, że wewnątrz przegrody będzie wyższa temperatura co utrudnia kondensację

1. Na czym polega efekt cieplarniany zimą?

Dom można porównać do szklarni lecz nie dosłownie. Ogrzewanie się domu następuje w wyniku ograniczenia ucieczki ciepłego powietrza, czyli ograniczeniu wymiany ciepła. Promienie słoneczne nagrzewają budynek, co z kolei ociepla powietrze wewnątrz budynku. Temperatura wewnątrz jest wyższa, ponieważ powietrz na zewnątrz ciepłe może się mieszać z zimnym.

1. kiedy przegroda jest dobrze zaproj pod względem wilgotnościowym (kondensacja wewnątrz)

Kiedy nie występuje kondensacja wgłębna, czyli gdy ciśnienie rzeczywiste wody w porach nie osiąga nigdy wartości ciśnienia stanu nasycenia

1. jaka jest procedura wyznaczania ilości kondensatu

Gdy w przegrodzie występuje kondensacja, obliczenia rozpoczynamy od miesiąca, w którym kondensacja pojawiła się po raz pierwszy. Potem kolejne miesiące. Prowadzimy do miesiąca, w którym przegroda nam ode schnie (w ciągu całego sezonu).

1. w jaki sposób w obliczeniach uwzględnia się obecność szczelin powietrznych ?

Szczelina dobrze wentylowana (A>1500mm^2/1mb(pion),1m^2(poziom) – nie liczymy warstwy powietrza i warstw od warstwy powietrza do środowiska zewnętrznego, zamiast Rse przyjmujemy Rsi, Szczelina słabo wentylowana 500<A<1500, Rt=(1500-A)*Rtu/1000+(A-500)Rtv/1000, Rtu – opór cieplny ze szczelina niewentylowana, Rtv – z dobrze went., Szczelina niewentylowana – Rt=Suma(R)+Rsi+Rse

1. Jak poprawić war. frsi< frsi,min? Należy zwiększyć grubość termoizolacji(opór cieplny przegrody) – wzór na fRsi i temperaturę powierzchni wew.

2. Jak poprawić war. Uk>Umax. Dajemy wzór z mostkami. Należy zwiększyć grubość termoizolacji(opór cieplny przegrody). Lub poprawić izolacyjności mostków termicznych

3. .Czy dodanie paroizolacji w przegrodzie poprawi warunek frsi? Paraizolacja ma wpływ na Sd, zabezpieczy nas przed przenikaniem pary wodnej ale nijak się ma do przenikania ciepła przez przegrodę.

4. Jaka jest optymalna grubość termoizolacji? Zależy ona od kilku czynników: grubości muru, materiału, z którego został zbudowany, ilości warstw ściany zewnętrznej (ściana dwu lub trzywarstwowa), rodzaju materiału użytego do izolacji termicznej oraz od źródła energii, używanej do ogrzewania domu.

5. otworzymy w zimie okno w łazience to czy ulegnie zmianie wilgotność względna w pomieszczeniu ? Tak ulegnie zmianie. Zmniejszy się ponieważ wynika to z wzoru Y=(p/Psat)*100%. Po otwarciu okna zmaleje ciśnienie.

6. Kondensacja Kapilarna jest to gwałtowne zapełnianie porów, szczelin, kapilar o niewielkiej średnicy. Jest to kondensacja zachodząca na powierzchni zawierającej kapilar o niewielkiej średnicy. Kondensacja kapilarna następuje przy ciśnieniu niższym niż ciśnienie pary nasyconej.

7. umieścimy obok siebie materiały o dużej różnicy oporów dyfuzyjnych? Wystąpi kondensacja na styku dwóch materiałów drobno i grubo porowatego. Kondensat (woda) zostanie ściągnięta do materiału drobno porowatego. r1<<r2, deltap1>deltap2.

8. Jak zapobiec kondensacji pary wodnej w przegrodzie ? Po pierwsze żeby nie doszło do kondensacji należy przestrzegać ułożenia warstw materiałowych, to znaczy według malejących oporów dyfuzyjnych od wnętrza do zewnątrz. Do kondensacji nie dojdzie gdy w każdym miejscu przegrody ciśnienie rzeczywiste w przegrodzie będzie mniejsze od ciśnienia stanu nasycenia. Celem ochrony przed kondensacją wgłębną jest:
   - stworzenie dogodnych warunków we wnętrzu
   - utrzymanie właściwej izolacyjności termicznej
   - ochrona przegród przed uszkodzeniem w wyniku nadmiernego zawilgocenia
   - zapewnienie trwałości fizycznej i jakości materiałów

9. Kiedy dochodzi do kondensacji?
   Kondensacja w przegrodzie zachodzi wtedy, gdy ciśnienie rzeczywiste jest równe ciśnieniu stanu nasycenia, tj. obydwa wykresy stykają się lub przecinają. Ponieważ jednak rzeczywiste ciśnienie pary wodnej w powietrzu nie może być wyższe niż ciśnienie stanu nasycenia, to w strefie kondensacji wykres ciśnienia pary odpowiada wykresowi stanu nasycenia. Sposób uzyskania faktycznego (skorygowanego) przebiegu wykresu ciśnienia rzeczywistego w przegrodzie

10. Celem ochrony przed kondensacją wgłębną jest:- stworzenie dogodnych warunków we wnętrzu- utrzymanie właściwej izolacyjności termicznej- ochrona przegród przed uszkodzeniem w wyniku nadmiernego zawilgocenia- zapewnienie trwałości fizycznej i jakości materiałów Rozkład ciśnień rzeczywistych pary wodnej w przegrodzie jest zależnyod: 1. Ciśnień pary wodnej po obydwu stronach przegrody2. Współczynnika oporu dyfuzyjnego i grubości warstw materiałowych przegrody. –

11. Podciąganie kapilarne. Powierzchnia niezwilżana to HYDROFOBNA, powierzchnia zwilżalna to HYDROFILNA. Napięcie powierzchniowe ma wpływa na zwilżalność. Kąt zwilżania: jeżeli fi >pi/2 doszło do zwilżania, jeżeli fi < pi/2 nie doszło do zwilżania. Siły spójności wewnętrznej = siły kohezji, na styku cieczy ciała stałego = siły adhezji. K>A kształt kropli jak przy braku zwilżania, A>K kształt jak przy zwilżaniu.
    Menisk wklęsły – ciecz zwilża kapilarę, menisk ten zwiększa poziom cieczy w kapilarze.
    Menisk wypukły – brak zwilżalności, menisk ten obniża poziom cieczy w kapilarze.

12. Współczynnik przejmowania ciepła
    Zanim strumień cieplny dotrze do powierzchni przegrody, a od strony zewnętrznej zanim opuści przegrodę i przejdzie do powietrza zewnętrznego, musi pokonać opór przypowierzchniowych warstw powietrza. Wymiana ciepła, jaka zachodzi w tych miejscach, odbywa się głównie na drodze konwekcji i promieniowania. Określa się ją łącznie jako przejmowanie ciepła na powierzchni przegrody i opisuje przy użyciu współczynnika przejmowania ciepła. Współczynnik przejmowania ciepła h[W/m^2*K]

13. Punkt rosy to temperatura, do której należałoby schłodzić wilgotne powietrze, aby rozpoczęła się kondensacja zawartej w nim pary, czyli wilgotność względna była równa 100%. Temperatura punktu rosy Ts, zależy od temperatury początkowej i wilgotności względnej powietrza wykres