Zakład Budownictwa

i Fizyki Budowli

Wydział Inżynierii

Lądowej

Ćwiczenie obliczeniowe

Z Fizyki Budowli

Wykonała:

Izabela Stępniewska

Gr. 1

Obliczenia:

1. Opór cieplny R_T:

Rj=d_j/λ_j [(m²K)/W]

Gdzie:

d_j-grubość danej warstwy

λ_j-współczynnik przewodzenia ciepła danej warstwy

R₁=0,0125/0,23=0,054 [(m²K)/W]

R₂=R₃=0,125/0,77=0,162 [(m²K)/W]

R₄=R₅=0,075/0,042=1,786 [(m²K)/W]

R₆=R₇=0,06/0,56=0,107 [(m²K)/W]

R_T=0,13+0,0125/0,23+0,25/0,77+0,15/0,042+0,012/0,56+0,04=4,334 [(m²K)/W]

1. Współczynniki przenikania ciepła U:

U_T=1/ R_T [W/(m²K)]

U_T=1/4,334=0,231 [W/(m²K)]

-poprawka na termoizolację:

ΔU_g=0,01*(3,571/4,334)²=0,01*0,68=0,01 [W/(m²K)]

-poprawka na łącznki:

Stosujemy kwadratowe łączniki ze stali nierdzewnej o boku 5 mm

ΔU_t=α*(( λ_f*A_f*N_f)/d₀)*(R₁/R_T,n)²=0,0000616 [W/(m²K)]

α = 0,8

λ_f=17 W/mK

A_f=25 mm²=0,000025 m²- powierzchnia łącznika

N_f = 4 – liczba łączników na m²

3%U_T⁼0,00693

ΔU= ΔU_g+ ΔU_t=0,01006 ≥ 0,00693

U_C=0,231+0,01006=0,241006 ≤ 0,3

Jest to wartość niższa niż zadana w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury - „Warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”. Według wcześniej wymienionego dokumentu U dla ścian zewnętrznych przy temperaturze wewnątrz wyższej niż 16*C powinno być niższe niż 0.30. Przegroda spełnia wymagania, nie trzeba jej korygować.

1. Temperatury:

ΔФ_j=R_j*C

C=(Ф_i-Ф_e)/R_T=4,384

ΔФ_i=0,6

ΔФ₁=0,2

ΔФ₂=ΔФ₃=0,7

ΔФ₄=ΔФ₅=7,8

ΔФ₆=ΔФ₇=0,5

ΔФ_e=0,2

Ф_i=19-0,6=18,4 *C

Ф₁=18,4-0,2=18,2 *C

Ф₂=18,2-0,7=17,5 *C

Ф₃=17,5-0,7=16,8 *C

Ф₄=16,8-7,8=9,0 *C

Ф₅=9-7,8=1,2 *C

Ф₆=1,2-0,5=0,7 *C

Ф₇=0,7-0,5=0,2 *C

Ф_e=0,2-0,2=0,0 *C

1. Równoważna pod względem dyfuzyjnym grubość warstwy powietrza S_dT:

S_dj=d_j*μ_j m

Gdzie:

d_j-grubość poszczególnej warstwy

μ_j-współczynnik oporu dyfuzyjnego

S_d1=0,0125*10=0,125 m

S_d2=S_d3=0,125*16=2,0 m

S_d4=S_d5=0,075*1=0,075 m

S_d6=S_d7=0,06*16=0,96 m

S_dT=6,195 m

1. Ciśnienie p_j:

P_i=Ф_i*p_si=1252,29 Pa

P_e=Ф_e*p_se=531,57 Pa

Δp_j=S_dj*D

D=( P_i- P_e)/ S_dT=116,34

Δp₁=14,54

Δp₂=Δp₃=232,68

Δp₄=Δp₅=8,73

Δp₆=Δp₇=111,69

P₁=1252,29-14,54=1237,75 Pa

P₂=1237,75-232,68=1005,07 Pa

P₃=1005,07-232,68=772,39 Pa

P₄=772,39-8,73=763,66 Pa

P₅=763,66-8,73=754,93 Pa

P₆=754,93-111,69=643,24 Pa

P₇=643,24-111,69=531,55 Pa

1. Wilgotności:

Ф_j=p_j/p_sj %

Ф₁=59 %

Ф₂=50 %

Ф₃=40 %

Ф₄=67 %

Ф₅=113 %– następuje kondensacja bo >100 %

Ф₆=99,7 %

Ф₇=86 %

1. Ciśnienie nasycenia i ciśnienie rzeczywiste:

Na załączonych wykresach widać że występuje wgłębna kondensacja pary wodnej. Obliczono strumień wykraplanego kondensatu g_c oraz ilość kondensatu jaka pojawi się w 1m² przegrody w ciągu jednego miesiąca.

g_c=ϐ₀*((p_i-p_c)/(S_dT-S_dC)-(p_c-p_e)/S_dc)=142,94*10^-10=1,43*10^-8 [kg/sm²]

Gdzie:

ϐ₀=2*10^-10 [kg/m*s*pa]- paroprzepuszczalność powietrza w odniesieniu do ciśnienia cząstkowego pary wodnej

S_dc=0,96+0,96+0,075=1,995

M_c=g_c*t_m=3,83*10^-2 [kg/m²]

t_m=31*24*3600=2678400 s – czas miesiąca w sekundach

1. Ogólna ocena cieplno-wilgotnościowa przegrody na podstawie wyliczonych wartości:

Po dokonaniu analizy przegrody można dojść do wniosków umożliwiających optymalizacje przegrody na etapie projektowania, bądź też poprawę jej jeżeli już została wybudowana. Problem w postaci kondensacji pary wodnej wewnątrz przegrody można rozwiązać poprzez dodanie warstwy paroizolacji od ciepłej strony przegrody tj. Przed termoizolacją. Jeżeli przegroda jest już wybudowana jedynym wyjściem jest zastosowanie tynku paroprzepuszczalnego z zewnątrz budynku.