Obliczenia dotyczące ściany zewnętrznej budynku
Schemat budowy ściany
Warstwy oraz współczynnik przenikania ciepła dla ściany dwuwarstwowej
Rodzaj materiału | d [m] | λ [] |
---|---|---|
Bloki Silka E24 | 0,24 | 0,9 |
Styropian | 0,16 | 0,045 |
Tynk cementowo – wapienny | 0,015 | 0,82 |
Tynk cienkowarstwowy | 0,007 | 0,70 |
$$\mathbf{\text{Uc}}_{\mathbf{1}}\mathbf{=}\frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + \frac{d_{3}}{\lambda_{3}} + \frac{d_{4}}{\lambda_{4}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,24}{0,9} + \frac{0,16}{0,045} + \frac{0,015}{0,82} + \frac{0,007}{0,7} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,27 + 3,56 + 0,018 + 0,01 + 0,04} = \frac{1}{4,028} = 0,25\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Warstwy oraz współczynnik przenikania ciepła dla nadproża okiennego typu L19
Rodzaj materiału | d [m] | λ [] |
---|---|---|
Nadproże żelbetowe L-19 | 0,24 | 1,70 |
Styropian | 0,16 | 0,045 |
Tynk cementowo – wapienny | 0,015 | 0,82 |
Tynk cienkowarstwowy | 0,007 | 0,70 |
$$\mathbf{\text{Uc}}_{\mathbf{2}}\mathbf{=}\frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + \frac{d_{3}}{\lambda_{3}} + \frac{d_{4}}{\lambda_{4}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,24}{1,7} + \frac{0,16}{0,045} + \frac{0,015}{0,82} + \frac{0,007}{0,7} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,14 + 3,56 + 0,018 + 0,01 + 0,04} = \frac{1}{3,9} = 0,26\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Warstwy oraz współczynnik przenikania ciepła dla wieńca stropu
Rodzaj materiału | d [m] | λ [] |
---|---|---|
Wieniec stropu | 0,24 | 1,70 |
Styropian | 0,16 | 0,045 |
Tynk cementowo – wapienny | 0,015 | 0,82 |
Tynk cienkowarstwowy | 0,007 | 0,70 |
$$\mathbf{\text{Uc}}_{\mathbf{3}}\mathbf{=}\frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + \frac{d_{3}}{\lambda_{3}} + \frac{d_{4}}{\lambda_{4}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,24}{1,7} + \frac{0,16}{0,045} + \frac{0,015}{0,82} + \frac{0,007}{0,7} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,14 + 3,56 + 0,018 + 0,01 + 0,04} = \frac{1}{3,9} = 0,26\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Pola powierzchni elementów składowych ściany
Pole całkowite A | 13,06 [m2] |
---|---|
Pole nadproża A2 | 0,44 [m2] |
Pole wieńca A3 | 1,08 [m2] |
Pole ściany A1 | 11,54 [m2] |
A2 = (1,8+2*0,2)*0,2 = 0,44 [m2]
A = (4,5*3,0)-OKNO=13,5-0,44 = 13,06 [m2]
A3 = 4,5*0,24 = 1,08 [m2]
A1 = A-A2-A3 = 13,06-0,44-1,08 = 11,54 [m2]
Wartości współczynników Uc i Uk
$$\mathbf{U}_{\mathbf{c}} = \frac{U_{c1}*A1 + U_{c2}*A2 + U_{c3}*A3}{A} = \frac{0,25*11,54 + 0,26*0,44 + 0,26*1,08}{13,06} = \frac{2,89 + 0,11 + 0,28}{13,06} = \frac{3,28}{13,06} = 0,25\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
$$\mathbf{U}_{\mathbf{k}} = U_{c} + \Sigma\frac{Ps_{i}*L_{i}}{A} = 0,25 + \frac{0,05*1,4*2 + 0,06*1,8 + 0,07*1,8}{13,06} = 0,25 + \frac{0,14 + 0,11 + 0,13}{13,06} = 0,25 + \frac{0,38}{13,06} = 0,25 + 0,03 = 0,28\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Wnioski
Ściana spełnia wymagania termoizolacyjne jakie zostały przedstawione w normie, które muszą wynosić mniej niż 0,30 W/m2⋅K. W moich obliczeniach współczynnik UK jest mniejszy od wartości normowej i wynosi 0,28 W/m2 ⋅K.
Obliczenia sprawdzające współczynnik przenikania ciepła dla dachu.
Ocieplenie między krokwiami
Schemat budowy konstrukcji
Przekrój oraz współczynnik przenikania ciepła przez ocieplenie
Rodzaj materiału | d [m] | λ | Rp |
---|---|---|---|
Suchy tynk gipsowy ( płyta kartonowo – gipsowa ) | 0,02 | 0,23 | - |
Szczelina powietrzna | - | - | 0,16 |
Wełna mineralna | 0,22 | 0,045 | - |
$$U_{c1} = \frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}}{+ R}_{p} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,02}{0,23} + 0,16 + \frac{0,22}{0,045} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,09 + 0,16 + 4,89 + 0,04} = \frac{1}{5,31} = 0,19\ \ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Przekrój oraz współczynnik przenikania ciepła przez krokwie
Rodzaj materiału | d [m] | λ | Rp |
---|---|---|---|
Suchy tynk gipsowy ( płyta kartonowo – gipsowa ) | 0,02 | 0,23 | - |
Szczelina powietrzna | - | - | 0,16 |
Krokiew | 0,22 | 0,16 | - |
$$U_{c2} = \frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}}{+ R}_{p} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,02}{0,23} + 0,16 + \frac{0,22}{0,16} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,09 + 0,16 + 1,38 + 0,04} = \frac{1}{1,8} = 0,56\ \ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Pola powierzchni elementów składowych
Pole całkowite A | 0,90 [m2] |
---|---|
Pole ocieplenia A1 | 0,83 [m2] |
Pole krokwi A2 | 0,07 [m2] |
A1 = 0,83*1,0 = 0,83 [m2]
A2 = 0,07*1,0 = 0,07 [m2]
A = A1+A2 = 0,83+0,07 = 0,9 [m2]
Wartości współczynników Uc i Uk
$$\mathbf{U}_{\mathbf{c}} = \frac{U_{c1}*A1 + U_{c2}*A2}{A} = \frac{0,19*0,83 + 0,56*0,07}{0,9} = \frac{0,16 + 0,04}{0,9} = \frac{0,2}{0,9} = 0,22\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
$$\mathbf{U}_{\mathbf{k}} = U_{c} + \Sigma\frac{Ps_{i}*L_{i}}{A} = 0,22 + \frac{1*0,03}{0,9} = 0,22 + 0,03 = 0,25\ \ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Wniosek: Uk>Ukmax – zamiast szczeliny powietrznej zastosować 5 cm styropianu
Schemat budowy konstrukcji
Przekrój oraz współczynnik przenikania ciepła przez ocieplenie
Rodzaj materiału | d [m] | λ |
---|---|---|
Suchy tynk gipsowy ( płyta kartonowo – gipsowa ) | 0,02 | 0,23 |
Styropian 5 cm | 0,05 | 0,045 |
Wełna mineralna | 0,22 | 0,045 |
$$U_{c1} = \frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + \frac{d_{3}}{\lambda_{3}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,02}{0,23} + \frac{0,05}{0,045} + \frac{0,22}{0,045} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,09 + 1,11 + 4,89 + 0,04} = \frac{1}{6,26} = 0,16\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Przekrój oraz współczynnik przenikania ciepła przez krokwie
Rodzaj materiału | d [m] | λ |
---|---|---|
Suchy tynk gipsowy ( płyta kartonowo – gipsowa ) | 0,02 | 0,23 |
Styropian 5 cm | 0,05 | 0,045 |
Krokiew | 0,22 | 0,16 |
$$U_{c2} = \frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + \frac{d_{3}}{\lambda_{3}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,02}{0,23} + \frac{0,05}{0,045} + \frac{0,22}{0,16} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,09 + 1,11 + 1,38 + 0,04} = \frac{1}{2,75} = 0,36\ \ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Wartości współczynników Uc i Uk
$$\mathbf{U}_{\mathbf{c}} = \frac{U_{c1}*A1 + U_{c2}*A2}{A} = \frac{0,16*0,83 + 0,36*0,07}{0,9} = \frac{0,13 + 0,03}{0,9} = \frac{0,16}{0,9} = 0,18\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Ponieważ mostki cieplne są zredukowane, dlatego je pomijamy
$$\mathbf{U}_{\mathbf{k}} = U_{c} + \Sigma\frac{Ps_{i}*L_{i}}{A} = 0,18 + 0,0 = 0,18\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Wnioski
Dach spełnia wymogi termoizolacyjne, ponieważ współczynnik UK =0,18 jest mniejszy od współczynnika z normy który wynosi 0,25 W/m2 ⋅K.
Ocieplenie między jętkami
Schemat budowy konstrukcji
Przekrój oraz współczynnik przenikania ciepła przez ocieplenie
Rodzaj materiału | d [m] | λ | Rp |
---|---|---|---|
Suchy tynk gipsowy ( płyta kartonowo – gipsowa ) | 0,02 | 0,23 | - |
Szczelina powietrzna | - | - | 0,16 |
Wełna mineralna | 0,26 | 0,045 | - |
$$U_{c1} = \frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}}{+ R}_{p} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,02}{0,23} + 0,16 + \frac{0,26}{0,045} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,09 + 0,16 + 5,78 + 0,04} = \frac{1}{6,2} = 0,16\ \ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Przekrój oraz współczynnik przenikania ciepła przez jętkę
Rodzaj materiału | d[m] | λ | Rp |
---|---|---|---|
Suchy tynk gipsowy ( płyta kartonowo – gipsowa ) | 0,02 | 0,23 | - |
Szczelina powietrzna | - | - | 0,16 |
Jętka | 0,16 | 0,16 | - |
Wełna mineralna | 0,10 | 0,045 | - |
$$U_{c2} = \frac{1}{R_{\text{si}} + \frac{d_{1}}{\lambda_{1}}{+ R}_{p} + \frac{d_{2}}{\lambda_{2}} + \frac{d_{3}}{\lambda_{3}} + R_{\text{se}}} = \frac{1}{0,13 + \frac{0,02}{0,23} + 0,16 + \frac{0,16}{0,16} + \frac{0,1}{0,045} + 0,04} = \frac{1}{0,13 + 0,09 + 0,16 + 1 + 2,22 + 0,04} = \frac{1}{3,64} = 0,27\ \ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Pola powierzchni elementów składowych
Pole całkowite A | 0,90 [m2] |
---|---|
Pole ocieplenia A1 | 0,83 [m2] |
Pole jętki A2 | 0,07 [m2] |
A1 = 0,83*1,0 = 0,83 [m2]
A2 = 0,07*1,0 = 0,07 [m2]
A = A1+A2 = 0,83+0,07 = 0,9 [m2]
Wartości współczynników Uc i Uk
$$\mathbf{U}_{\mathbf{c}} = \frac{U_{c1}*A1 + U_{c2}*A2}{A} = \frac{0,16*0,83 + 0,27*0,07}{0,9} = \frac{0,13 + 0,02}{0,9} = \frac{0,15}{0,9} = 0,17\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Ponieważ mostki cieplne są zredukowane, dlatego je pomijamy
$$\mathbf{U}_{\mathbf{k}} = U_{c} + \Sigma\frac{Ps_{i}*L_{i}}{A} = 0,17 + 0,0 = 0,17\ \lbrack\frac{W}{m^{2}*K}\rbrack$$
Wnioski
Dach spełnia wymogi termoizolacyjne, ponieważ współczynnik UK =0,17 jest mniejszy od współczynnika z normy który wynosi 0,25 W/m2 ⋅K.
Obliczenia dotyczące wilgotności
Aby w przegrodzie nie wystąpiła kondensacja wilgoci temperatura na powierzchni przegrody musi być wyższa od temperatury punktu rosy
Dane:
φ = 55%
θi = 20
θe = −20
$$R_{\text{si}} = 0,167\frac{m^{2}K}{W}$$
$$U_{c} = 0,26\frac{W}{m^{2}K}$$
Temperatura punktu rosy:
Psi dla 20℃ z normy wynosi 23,40 hPa
Ciśnienie w pomieszczeniu = 0.55 * 23,40 hPa=12,87 hPa
Ts dla 12,87 hPa wynosi 10,7 ℃
Zatem temperatura punktu rosy wynosi:
θsi, min = 10, 7
Obliczenie temperatury na powierzchni ściany:
θsi = θi − Uc(θi−θe) * Rsi = 20 − 0, 26 * (20−(−20)) * 0, 167 = 20 − 0, 26 * 40 * 0, 167 = 20 − 1, 74 = 18, 26
Wniosek
Z obliczeń wynika że temperatura na powierzchni ściany jest wyższa niż temperatura punktu rosy w tych warunkach według normy. Tym samym udowodniliśmy, że nie nastąpi kondensacja wilgoci w tej przegrodzie. Powierzchnia ściany spełnia wymagania ochrony cieplno-wilgotnościowej przegród budynku
Politechnika Warszawska
Wydział Budownictwa, Mechaniki
i Petrochemii w Płocku
Obliczenie cieplne i wilgotnościowe budynku jednorodzinnego.
Damian Lewandowski B21
Płock 17.03.2010r.