Klimatem nazywa się cechy charakterystyczne układu i zmienności zjawisk atmosferycznych na danym terenie, uwarunkowane jego położeniem geograficznym, które pozwalają ustalić normalny przebieg pogody. Klimat ulega zmianom w przestrzeni i czasie. Zmiany w czasie przebiegać mogą w sposób rytmiczny i nierytmiczny. Elementy klimatu stanowią: promieniowanie słońca, temperatura powietrza, wilgotność powietrza, opady atmosferyczne, ciśnienie atmosferyczne oraz związane z nim wiatry. Czynnikami kształtującymi klimat są: szerokość geograficzna, cyrkulacja atmosferyczna, właściwości atmosfery (np. zawartość pary wodnej, dwutlenku węgla itp.), wysokość nad poziomem morza, rozkład lądów i mórz, charakter ziemskiego podłoża atmosfery (np. woda, śnieg, lód, piasek, szata roślinna), zmiany ilości ciepła otrzymywanego od słońca, ciepło wewnętrzne ziemi, działalność człowieka. Czynnikami kształtującymi odrębność klimatu miejscowego miasta lub osiedla są: ukształtowanie pionowe terenu, rodzaj zabudowy, budowle inżynierskie, szata roślinna, układ wodny, układ przestrzenny okolic. Elementami klimatu miejscowego miasta lub osiedla są również: zanieczyszczenia powietrza, częste mgły, podwyższenie temperatury powietrza. Mikroklimat to charakterystyczny układ i zmienność elementów klimatycznych w niewielkiej stosunkowo przestrzeni, na przykład mikroklimatu lasu, bagna, łąki czy wnętrza budowlanego. Mikroklimat termiczny pomieszczeń Elementy mikroklimatu pomieszczenia można zgrupować w dwóch zespołach. Zespół termiczny elementów mikroklimatu określający środowisko termiczne pomieszczenia stanowią: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania (temperatura powierzchni przegród), wilgotność powietrza, prędkość ruchu powietrza. Zespół pozatermiczny tworzą: zanieczyszczenia powietrza, jonizacja powietrza, hałas, pola elektryczne i elektromagnetyczne, promieniowanie radioaktywne przegród, oświetlenie i barwa, mikroflora i mikrofauna. Poprawne ukształtowanie wartości liczbowych elementów środowiska termicznego pomieszczenia ma podstawowe znaczenie dla komfortu cieplnego, ogólnego dobrego samopoczucia i zdrowia przebywających w pomieszczeniu ludzi. Temperatura powietrza Temperatura powietrza w pomieszczeniach mieszkalnych ulega w ciągu doby licznym krótkotrwałym wahaniom, spowodowanym czynnikami eksploatacyjnymi, jak mycie, gotowanie, wietrzenie, pranie. Dobowe różnice temperatur powietrza mieszczą się w granicach kilku, a nawet kilkunastu stopni. W okresie letnim na zmiany dobowe temperatury wpływają głównie wahania temperatury powietrza na zewnątrz budynku oraz bezpośrednie działanie słońca. W okresie ogrzewania wpływ klimatu miejscowego jest pomiarowo prawie nie do uchwycenia. Temperatura promieniowania Temperatura promieniowania ulega również licznym krótkotrwałym wahaniom w ciągu doby, podobnie jak temperatura powietrza, natomiast średnie wartości temperatur promieniowania w pomieszczeniach mieszkalnych odznaczają się niewielką labilnością (chwiejnością). O wartości liczbowej temperatury promieniowania w pomieszczeniach decydują: temperatura powierzchni otaczających to pomieszczenie, a zwłaszcza ścian zewnętrznych i okien, temperatura powierzchni urządzeń grzewczych, a także kształt pomieszczenia, oświetlenie , umeblowanie, zaludnienie itp. Aby człowiek mógł znajdować się w stanie komfortu cieplnego w pomieszczeniu, temperatura promieniowania powinna różnić się nieznacznie od temperatury powietrza. Prędkość ruchu powietrza Ruch powietrza o temperaturze niższej od temperatury powierzchni ciała wpływa na zwiększenie oddawania ciepła zwane obciążeniem kalorycznym. W warunkach typowych polskich mieszkań, nie wyposażonych w urządzenia klimatyzacyjne, prędkość ruchu powietrza jest niewielka z reguły poniżej 0,1 m⋅s^-1, a jej wpływ na odczucia cieplne ludzi mało znaczący. Otwarcie okien zwiększa wymianę powietrza, co poprawia jednak parametry mikrośrodowiskowe na czas niewiele dłuższy od okresu otwarcia okien. Nadmierne prędkości ruchu powietrza występują częściej w pomieszczeniach użyteczności publicznej. Wilgotność względna powietrza Wpływ wilgotności powietrza na odczucia cieplne jest większy w wysokich temperaturach powietrza, gdy człowiek jest eksponowany na temperaturę wyższą od komfortowej i poci się. Wysoka temperatura i duża wilgotność powodują łącznie brak komfortu. W temperaturach komfortowych wpływ wilgotności może być pomijany. Podobnie jak temperatura, wilgotność względna powietrza w pokojach mieszkalnych ulega w ciągu doby licznym krótkotrwałym wahaniom, spowodowanym czynnikami eksploatacyjnymi. Dobowe różnice wilgotności w pokojach wynoszą od kilku do pięćdziesięciu kilku procent, w zależności od przyczyny. Różnice spowodowane przebywanie lub nieobecnością mieszkańców w pomieszczeniach nie przekraczają 20%. W okresie letnim na zmiany dobowe wilgotności wpływają też analogicznie wahania wilgotności powietrza na zewnątrz. W okresie ogrzewania wyraźny jest wpływ zmian temperatury powietrza na zewnątrz na wahania i poziom wilgotności w pomieszczeniach. Średnie wartości wilgotności względnych powietrza w pomieszczeniach mieszkalnych odznaczają się stosunkowo niewielką labilnością. Czynniki kształtujące mikroklimat wnętrz Wiele czynników wpływa jednocześnie na kształt środowiska termicznego pomieszczeń. Ich oddziaływanie jest różne, a wzajemne relacje wpływów są niejednorodne w okresie ogrzewczym i latem. Klimatyzacja i ogrzewanie: Rozpowszechnione w niektórych krajach urządzenia klimatyzacyjne służą do dowolnego w zasadzie ustalania stanu powietrza w pomieszczeniu w zakresie temperatury, wilgotności, ruchu i zanieczyszczeń. Można tu już mówić nie o wpływie na mikroklimat, lecz w miarę dowolnym kształtowaniu jego podstawowych elementów. Wpływ ogrzewania na mikroklimat pomieszczeń jest bardzo duży. W okresie ogrzewczym urządzenia ogrzewcze wywierają decydujący wpływ na podstawowe elementy mikroklimatu, takie jak temperatura i wilgotność względna oraz ruch powietrza a także temperatura promieniowania. Istnieje znaczna różnorodność urządzeń ogrzewczych charakteryzujących się między innymi odmiennym oddziaływaniem na mikroklimat. Ogrzewanie miejscowe za pomocą pieców cechuje duża nierównomierność wytwarzania ciepła w ciągu doby, wyraźny spadek temperatur powietrza w przekrojach pionowych pomieszczenia oraz zanieczyszczenia stałe i gazowe. Ogrzewanie podłogowe umożliwia korzystanie z niskotemperaturowych źródeł ciepła. Ogrzewanie centralne wodne ma wiele zalet. Szczególnie ważna dla mikroklimatu jest znaczna równomierność w czasie ilości ciepła dostarczonego do pomieszczeń, brak zanieczyszczeń. Ogrzewania zdalaczynne ma zalety ogrzewania centralnego, przy jeszcze większej równomierności w czasie. Rodzaj oddziaływania na mikroklimat pomieszczeń związany jest nie tylko z rodzajem ogrzewania, lecz również z cechami szczegółowymi, takimi jak: rodzaj, kształt i rozmieszczenie w pomieszczeniu pieców, grzejników, płaszczyzn grzejnych itp. Klimat miejscowy Mikroklimat pomieszczeń w istotny sposób zależy od klimatu miejscowego miasta czy osiedla, w którym budynek się znajduje. Wpływ ten w okresie ogrzewczym jest w znacznym stopniu zneutralizowany przez działanie urządzeń ogrzewczych i jest przez to zdecydowanie bardziej wyraźny w okresie lata. Temperatura powietrza otaczającego budynek wpływa na rozkład i przebieg temperatury i wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniach. Wilgotność względna powietrza na zewnątrz budynku wpływa na rozkład i przebieg wilgotności względnej w pomieszczeniach. Wiatr wpływa na temperaturę, wilgotność względną i ruch powietrza w pomieszczeniach pośrednio przez zwiększenie strat ciepła na drodze konwekcji z zewnętrznych powierzchni przegród oraz bezpośrednio, infiltrując do pomieszczeń poprzez nieszczelności ścian, okien i drzwi zewnętrznych i wzmagając tzw. wietrzenie samoczynne. Działanie wiatru może spowodować znaczne zakłócenie równomierności ogrzania pomieszczeń. Bezpośrednie działanie słońca wywiera znaczący wpływ na mikroklimat termiczny pomieszczeń, zwłaszcza o dużych przeszkleniach w ścianach skierowanych na południe, południowy wschód i południowy zachód. Opady atmosferyczne wpływają na mikroklimat pomieszczeń pośrednio, przez obniżenie temperatury powietrza, podwyższenie wilgotności względnej powietrza, a także zawilgocenia niedostatecznie zabezpieczonych przed opadami elementów budynku. Sposób eksploatacji pomieszczeń Przeznaczenie pomieszczeń i sposób ich eksploatacji mają istotny wpływ na kształtowanie się wartości liczbowych elementów mikroklimatu pomieszczenia. W pomieszczeniach przemysłowych decydujący wpływ mają na ogół rodzaje urządzeń technologicznych i specyfikacja ich działania, a w pomieszczeniach biurowych, salach audytoryjnych lub klasach - liczba przebywających w nich ludzi. W pomieszczeniach mieszkalnych gęstość zaludnienia ma statystycznie mniejszy wpływ od składu demograficznego mieszkańców oraz rodzajów i ilości wykonywanych w mieszkaniach czynności eksploatacyjnych, takich jak pranie, suszenie bielizny, gotowanie, kąpiele, mycie itp. Znacznie natomiast mniejszy, niż się na ogół sądzi oraz bardzo krótkotrwały jest wpływ wietrzenia pomieszczeń przez otwieranie okien. Układ mebli ma także wpływ na mikroklimat w mieszkaniu. Cechy cieplno - wilgotnościowe przegród Cechy izolacyjne przegród zewnętrznych, a zwłaszcza ich izolacyjność termiczna i stateczność cieplna oraz podatność na przenikanie pary wodnej, wywierają istotny wpływ na kształtowanie się wartości liczbowych elementów termicznych mikroklimatu pomieszczeń, głównie zaś poziomu i amplitudy wahań temperatury powietrza, temperatury promieniowania, a także wilgotności względnej i ruchu powietrza. Zbyt mała izolacyjność termiczna przegród powoduje znaczne obniżenie komfortu cieplnego ludzi, może być także przyczyną występowania roszenia na powierzchniach przegród zewnętrznych, zwłaszcza w narożach i miejscach tzw. mostków termicznych. Jest też przyczyną zwiększonych strat ciepła w pomieszczeniach. Układ warstw przegrody wielowarstwowej decyduje o możliwości wystąpienia i rozmiarach kondensacji w jej wnętrzu. Mikroklimat wnętrz a komfort cieplny ludzi Czynniki wpływające na odczucia cieplne ludzi w pomieszczeniach dzieli się zwykle na elementy mikroklimatu charakteryzujące mikrośrodowisko oraz elementy tzw. osobowe, charakteryzujące aktywność i ubiór. Czynniki środowiskowe Elementy termiczne mikroklimatu pomieszczenia stanowią tę część otaczającego człowieka środowiska, która wpływa bezpośrednio na jego bilans cieplny oraz determinuje odczucia cieplne. Do opisania bilansu cieplnego człowieka i środowiska fizycznego, które go otacza, niezbędna jest znajomość temperatury, ruchu i wilgotności względnej powietrza, a także średniej temperatury promieniowania cieplnego otoczenia. Czynniki osobowe Czynnikami osobowymi są poziom aktywności człowieka i izolacyjność cieplna jego odzieży. Zwiększenie aktywności człowieka, podobnie jak zwiększenie izolacyjności cieplnej odzieży, powoduje obniżenie temperatury powietrza, którą ocenia jako komfortową. Poziom aktywności człowieka określa się zwykle przez wielkość metabolicznej produkcji energii odniesionej do powierzchni ciała. Część tej energii może być użyta do wykonania określonej pracy, większość zaś - jako ciepło - jest usuwana z ciała. Odzież stanowi przegrodę między skórą i powietrzem, dzięki niej człowiek może osiągnąć stan komfortu cieplnego także w niższych temperaturach. Jednostką izolacyjności cieplnej ubrań jest clo. Proponowane normy termiczne elementów mikroklimatu pomieszczeń mieszkalnych w okresie ogrzewania Temperatura powietrza:- w pokojach, kuchniach, przedpokojach:20 - 22°C,- w toaletach i łazienkach: powyżej 22°C, Temperatura powierzchni przegrody we wszystkich pomieszczeniach niższa od temperatury powietrza odpowiednio nie więcej niż o 3 °C. Prędkość ruchu powietrza we wszystkich pomieszczeniach poniżej 0,15 m⋅s^-1.Wilgotność względna powietrza:- w pokojach, kuchniach, przedpokojach:40 - 60%,- w toaletach i łazienkach średnio powyżej :70%. USYTUOWANIE POMIESZCZEN: pomieszczenia na najniższej kondygnacji SA przewidziane, na wyższych SA niedowentylowane (mała jest droga wentylacji powietrza), wpływ drzwi wejściowych, np. wiatrołap, ściany wewnętrzne, strony klatki schodowej (wejścia) na parterze ocieplić. Najgorsza orientacja w przestrzeni jest orientacja południowo- zachodnia, gdyż zachodzi bezpośrednie działanie słońca. Rozkład w mieszkaniu wpływa również na rozkład temperatury i wilgotności. Stateczność cieplna konstrukcji budowlanych: Stateczność cieplna przegrody jest to zdolność przegrody do tłumienia wahań przepływającego przez nią strumienia ciepła. Im mniejsze są wahania temperatur, tym przegroda jest bardziej stateczna. Stateczność cieplna pomieszczenia jest to zdolność pomieszczenia do przeciwdziałania wahaniom temperatury powietrza w pomieszczeniu pod wpływem wahań strumienia cieplnego. Teoria Własowa. Wahania są sinusoidalne - założenie. (Założenie dobre dla dnia słonecznego w lecie). Wpływ na tłumienie mają właściwości powierzchni (absorpcja). Współczynnik przyswajania ciepła przez powierzchnię przegrody U = Aq / Aυ [ W / m^2 ×K] gdzie: Aq - amplituda wahań gęstości strumienia ciepła przejmowanego przez przegrodę, W/m^2, Aυ - amplituda wahań temperatury na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia, K. Gdy wartość amplitudy wahań temperatury Aυ na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia równa jest 1 K, wówczas zdolność przyswajania ciepła jest nazywana współczynnikiem przyswajania ciepła przez powierzchnię Ui. Ui = s, gdzie: s - współczynnik przyswajania ciepła przez materiał warstwy. Definicja (s) - ilość ciepła zakumulowana przez 1 h na 1 m^2 materiału w związku z podniesieniem temperatury o 1 K. Wartość (s) zależy od właściwości materiałów, z których jest zbudowana przegroda i od długości okresu wahań temperatury powietrza wewnątrz pomieszczenia, związanej z wahaniami strumienia ciepła dostarczonego do pomieszczenia. s = √((2πcρλ)/(τ)) gdzie:ρ - gęstość pozorna materiału, kg/m^3,τ - okres wahań temperatury powietrza wewnątrz pomieszczenia, s, λ - współczynnik przewodności cieplnej, W/(m K), c - ciepło właściwe, J/(kg K), Okres wahań jeden raz na dobę odpowiada przypadkowi jednorazowego opalania pieca w ciągu doby lub obniżaniu temperatury grzejników centralnego ogrzewania podczas nocy (s24).τ = s24 24 h = 0,51×√ (cρλ), τ = s12 12 h = 0,72×√ (cρλ),W celu wyznaczenia grubości strefy wyraźnych wahań temperatury określa się wskaźnik bezwładności cieplnej D. D = R × s, D=D1+D2+...+Dn=R1s1 + R2s2+...+Rnsn. Strefa wyraźnych wahań temperatury przegrody wielowarstwowej obejmuje tę część przegrody, dla której wskaźnik bezwładności D = 1. Jeżeli dla przegrody wielowarstwowej wskaźnik bezwładności cieplnej pierwszej warstwy D1 ≥ 1, to strefa wyraźnych wahań temperatury obejmuje tylko całą lub część pierwszej warstwy, licząc od strony pomieszczenia. Dalsze natomiast warstwy nie mają wpływu na wartość współczynnika przyswajania ciepła Ui przez powierzchnię od strony pomieszczenia. Jeżeli wskaźnik D1 < 1, a D1 + D2 ≥ 1, to strefa wyraźnych wahań temperatury obejmuje całą pierwszą i całą lub część drugiej warstwy. Obliczanie współczynnika przyswajania ciepła przez powierzchnię. Jeżeli granica strefy wyraźnych wahań temperatury znajduje się już w pierwszej warstwie D1 ≥ 1, to Ui = S1 Jeżeli D1 < 1, ale D1 + D2 ≥ 1, to:U1 = Ui = (R1s1^2 + s2)/(1 + R1s2), U2 = s2 Jeżeli natomiast D1 + D2 +…+ Dn-1 < 1, a D1 + D2 +…+ Dn ≥ 1, to rozpoczynamy wyznaczanie współczynników od powierzchni Un = sn Un-1 = (Rn-1s^2n-1+ sn) / (1 + Rn-1sn) itd. U1 = Ui = ((R1s1^2 + U2)/(1 + R1U2) Jeżeli strefa wyraźnych wahań temperatury obejmuje wszystkie warstwy wchodzące w skład przegrody tzn. D1 + D2 +…+ Dn < 1. W tym przypadku obliczenia należy rozpocząć od wyznaczenia wartości współczynnika Un dla n -tej płaszczyzny ostatniej warstwy przegrody według wzoru: Un = (Rnsn^2 + αe) / (1+Rnαe) gdzie: αe - współczynnik przejmowania ciepła. Następne współczynniki wyznacza się analogicznie jak w punkcie 3.

Stateczność cieplna przegrody w okresie zimowym Stateczność cieplna przegrody w zimie zależy od nierównomierności ogrzewania przez urządzenie grzewcze. Charakteryzuje to współczynnik (wskaźnik) nierównomierności oddawania ciepła m. m = (Qmax - Qmin) / 2Qśr gdzie: Qmax - maksymalna ilość ciepła, Qmin - minimalna ilość ciepła, Qśr - średnia ilość ciepła. Stateczność cieplną przegrody w okresie zimowym charakteryzuje wskaźnik stateczności ψ. Wskaźnik stateczności cieplnej przegrody określany jest następującym wzorem: ψ = (ti - te) / (ti - ϑmin), gdzie: ϑmin - minimalna temperatura po stronie przegrody. Przy ocenie wskaźnika stateczności cieplnej φ przegrody wprowadza się założenie, że średnia temperatura powietrza ti wewnątrz pomieszczenia oraz temperatura powietrza te na zewnątrz pomieszczenia są ustalone w czasie, a wahaniom ulega jedynie temperatura na wewnętrznej powierzchni przegrody od ϑmin do ϑmax. Przy obliczaniu wskaźnika stateczności cieplnej przegrody wykorzystuje się zależność: ψ = ((Rc) / (Ri + m/Ui)) = ((1/k)/((1/αe)+(m/Ui) ≥ ψf(te), gdzie: ψ - wskaźnik stateczności cieplnej przegrody, Rc - opór przenikania ciepła przez przegrodę, m^2⋅K/W, Ri - opór przejmowania ciepła powierzchni od strony pomieszczenia, m^2⋅K/W, m - współczynnik nierównomierności oddawania ciepła przez urządzenia ogrzewcze,αe - współczynnik przejmowania ciepła, W/(m^2⋅K),Ui - współczynnik przyswajania ciepła przez powierzchnię przegrody od strony pomieszczenia, W/(m^2⋅K),k - współczynnik przenikania ciepła przez przegrodę, W/(m^2⋅K) Przegroda budowlana jest tym lepsza pod względem stateczności cieplnej w okresie zimowym, im większy ma wskaźnik stateczności φ. Minimalne wartości wskaźnika stateczności zależą od temperatur obliczeniowych powietrza te na zewnątrz pomieszczenia. Zwiększenie wskaźnika stateczności cieplnej przegrody jest możliwe przez: ciągłe ogrzewanie, z pełną automatyką dopasowaną do warunków pogodowych, poprawienie izolacyjności przegrody (powiększenie oporu cieplnego całej przegrody). Stateczność cieplna pomieszczeń w okresie zimowym Na stateczność cieplną pomieszczeń mają wpływ cechy przegród zewnętrznych i wewnętrznych, urządzenia ogrzewcze, a nawet wyposażenie pomieszczenia, a także ciepło bytowe związane z intensywnością zaludnienia. Stateczność cieplna pomieszczenia charakteryzowana jest wielkością amplitudy wahań temperatury powietrza wewnątrz pomieszczenia, która zależy od nierównomierności dopływu ciepła do pomieszczenia. Amplitudę wahań temperatury powietrza wyznacza się ze wzoru: At = ((0,7×m×Qśr)/(ΣB×Fi)) gdzie: At - amplituda wahań temperatury, K, °C,Qśr - średnia ilość ciepła dostarczonego do pomieszczenia przez urządzenia grzewcze, W,Fi - powierzchnia przegród otaczających pomieszczenie (według wymiarów pomieszczenia w świetle), m^2, B - współczynnik pochłaniania ciepła przez powierzchnię przegrody otaczającej pomieszczenie, W/(m^2⋅K). B = ((Ui - αi) / (Ui + αi) gdzie: αi - współczynnik przejmowania ciepła, W/(m^2⋅K), lub B = 1 / (Ri + 1 /Ui). Aby zapewnić warunki komfortu cieplnego w pomieszczeniu, amplituda wahań temperatury powietrza At w pomieszczeniu powinna spełniać zależność: At ≤ Atf = 3°C≤ W celu utrzymania stałej temperatury w pomieszczeniu, lub uzyskania jak najmniejszej amplitudy wahań temperatury powietrza, niezbędne jest zastosowanie następujących środków: stosowanie ogrzewania o długim okresie działania lub o najmniejszych współczynnikach nierównomierności oddawania ciepła m, projektowanie w pomieszczeniach takiego wykończenia powierzchni przegród, aby zapewnić duże wartości współczynników przyswajania ciepła Ui przez powierzchnię, zmniejszenie do minimum strat ciepła z pomieszczenia. Stateczność cieplna w okresie letnim Ocena stateczności cieplnej przegród budowlanych w okresie letnim polega na określeniu zdolności tych przegród do tłumienia wahań temperatury, spowodowanych wahaniami temperatury powietrza na zewnątrz i nasłonecznieniem. Wahania temperatury powierzchni przegrody od strony pomieszczenia są określone wahaniami temperatury powietrza na zewnątrz pomieszczenia. Wahania te mają charakter harmoniczny i taki sam okres (24 h), a ponadto są przesunięte w fazie. W celu scharakteryzowania zdolności przegród budowlanych do tłumienia wahań fal temperatury wprowadzono pojęcie współczynnika tłumienia ν, który jest zdefiniowany jako stosunek amplitudy wahań temperatury powietrza Ate na zewnątrz budynku do amplitudy wahań temperatury Aϑi występującej na powierzchni od strony pomieszczenia ν = Ate / Aϑi Amplituda wahań umownej temperatury As = p(Qmax - Qśr) / αe gdzie: Qmax, Qśr - wielkość promieniowania słońca, P - współczynnik przyswajania promieniowania słonecznego dla przegrody; dla papy pp = 0,88, dla betonu pb = 0,65, dla tynku jasnego ptj = 0,40.Całkowita amplituda wahań umownej temperatury Ae = (As + At)×ϕ gdzie: At - amplituda wahań na zewnątrz, ϕ - współczynnik przesunięcia czasowego. Współczynnik tłumienia amplitudy wahań temperatury (według Szkłowera)Wartość współczynnika ν dla przegród można obliczyć stosując przybliżoną metodę opracowaną przez Szkłowera, według której współczynnik tłumienia określony jest wzorem: v = 0,90 × e^((sumaD/pierw(2)) × ((s1 + αi)/(s1 + U1) + ... + (sn + Un-1)/(sn + Un)* (αe+ Un ) / αe, Wyznaczona wartość współczynnika ν musi spełniać warunek v > vf. Jeżeli wartość współczynnika ν uzyskana z obliczeń jest mniejsza od wartości dopuszczalnych, to wartość tego współczynnika może być zwiększona przez: dodanie lub pogrubienie warstw charakteryzujących się dużym współczynnikiem przyswajania ciepła, zwiększenie oporu cieplnego przegrody. Rodzaje wód środowiskowych Opadowe: deszcz śnieg, itp. Powierzchniowe Wody powierzchniowe tworzą: oceany, morza, jeziora, stawy i inne oraz wodocieki: rzeki, rowy. Wywierają parcie hydrostatyczne i powodują zawilgocenie. Podziemne (rodzaje wód przedstawia poniższy rysunek) wody przesiąkające, wody zaskórne (woda gruntowa występująca płytko pod powierzchnią ziemi), wywierają parcie, wody gruntowe (wody podziemne wypełniające pory i szczeliny skalne), podlegają grawitacji i na zasadzie naczyń połączonych, też wywierają parcie, wody kapilarne (wody podziemne wznoszące się w bardzo drobnych porach i szczelinach ponad zwierciadło wód gruntowych), grube piaski - małe podciąganie. Jeżeli zmienia się poziom rzeki zmienia się też poziom wód gruntowych. Woda kapilarna nie wywiera parcia, ale powoduje zawilgocenie budynków. Podciąganie kapilarne jest tym wyższe, im drobniejsze SA ziarna gruntu. Powyżej strefy podciągania kapilarnego miedzy cząstkami gruntu znajduje się powietrze zawierające parę wodna. para wodna (w przestrzeniach wolnych nie wypełnionych wodą), wody związane (fizycznie lub chemicznie),wody inne. Eksploatacyjne; faza ciekła, ale często w postaci pary. Penetruje ściany i wymaga zabezpieczenia. Izolacja typu lekkiego- powłoka hydrofobowa, wymalowanie farba olejna, bez żadnych wkładek zbrojeniowych, mogą tez być pokryte płytkami ceramicznymi. Może być stosowana tam gdzie jest małe zawilgocenie lub gdy obiekt jest malo odpowiedzialny, Zasady zabezpieczeń odpowiednie ukształtowanie budynku, tynki nieprzepuszczające wody; w jedną stronę nieprzepuszcza, w drugą stronę tak (osmotyczna). wody powierzchniowe; budowle hydrotechniczne - zapory itp. Zachodzi parcie hydrostatyczne, woda stara się infiltrować, wymagana jest izolacja przeciwwilgociowa typu ciężkiego, odcinająca Odcinającą wanna betonowa do poziomu zwierciadła wody. wody przesiąkające- Istotny jest rodzaj gruntu, gdy grunt przepuszczalny( piaski, żwiry) to izolacja typu lekkiego woda zaskórna - wywierają parcie hydrostatyczne, intensywnie stara się infiltrować do wnętrza budynku. Wymagają izolacji typu ciężkiego. woda gruntowa - wywiera parcie, intensywnie infiltruje do wnętrza budynku, wymaga izolacji odcinającej typu ciężkiego woda kapilarna - brak parcia hydrostatycznego, wędrują w materiałach budowlanych, wymagają izolacji typu średniego. woda eksploatacyjna - izolacja typu lekkiego para wodna - izolacja typu lekkiego Izolacje bitumiczna ciężka Izolacja taka musi zawierać minimum 3 wkładki nasączone substancją hydrofobową. Teren i grunt, zagospodarowanie powierzchniowe i wgłębne rodzaj gruntu ukształtowanie terenu rodzaj wód Celem tego zagospodarowania jest odcięcie lub maksymalne zminimalizowanie przenikania wody. Pozwala na zmniejszenie ciężkości izolacji, wpływa na trwałość izolacji. Polega na stosowaniu zabezpieczeń powierzchniowych i wgłębnych oraz łączy się z poprawnym rozwiązaniem konstrukcji przyziemi. Powierzchniowe zabezpieczenia celowe ukształtowanie przylegającego terenu (pion i poziom),wykonanie wodocieków powierzchniowych, wykonanie trudno - przepuszczalnej nawierzchni przylegającej do obiektu, inne zabezpieczenia wynikające z odpowiedniej sytuacji powierzchniowej. Wgłębne zabezpieczenia melioracje wodne na obszarze budynku obniżające poziom wód gruntowych, drenaże indywidualne poszczególnych obiektów obniżające poziom wód gruntowych i odprowadzające wody gruntowe do kanalizacji (miasto - płaskie), wodocieki (w terenie górskim), otwarte rowy przyścienne (drenaż), odparowanie wody podciągniętej kapilarnie, trudno przepuszczalne zasypki ograniczające dostęp wód gruntowych, inne zabezpieczenia wynikając z sytuacji gruntowej. Wymiana ciepła Rodzaje wymiany ciepła Przewodzenie - (ciała stałe) przepływ energii bez zmiany położenia cząsteczek. Konwekcja - (ruch cząsteczek) ciepło przenoszone przez płyn, który jest w ruchu. (ruch makroskopowych obszarów płynu (cieczy lub gazu) pod działaniem czynników zewnętrznych, np. mieszadeł lub pomp (konwekcja wymuszona), lub różnicy gęstości (konwekcja naturalna lub swobodna), zwykle wywołanej niejednorodnością temperatury płynu (konwekcja termiczna)). Promieniowanie - proces przenoszenia energii przez fale. Może odbywać się również w próżni. Zależy od temperatury powierzchni i od właściwości emisyjnych powierzchni. Wymiana w czasie Gdy nie zmienia się rozkład temperatury w czasie (wymiana ustalona). Najważniejsza cecha fizyczna materiału to zdolność do przewodzenia ciepła. Przewodność cieplna - współczynnik przewodności ciepła - to ilość ciepła jaka przepływa w warunkach ustalonych w ciągu 1h przez 1 m^2 warstwy materiału o grubości 1m na skutek różnicy temperatur na powierzchniach równej 1 K. Opór cieplny (R) Jest to stosunek grubości warstwy materiału do współczynnika przewodności cieplnej λ. R = d/λ [m^2×K]/[W], λ zależy od masy i porowatości materiału. Zmienia się pod wpływem zawilgocenia. Przewodzeniem ciepła rządzi prawo Fouriera. Gęstość strumienia ciepła jest wprost proporcjonalna do gradientu temperatur mierzonego w kierunku przepływu. q= [W/m^2] - ilość ciepła jaka przepływa przez m^2 w jednostce czasu. Q=-λ*dt/dx. Minus oznacza przepływ od wyższej do niższej temperatury. Ilość ciepla przepływającego przez przegrodę: Q= k(ti-te)*F*τ=k*delta t* F*τ, gdzie te- obliczeniowa temp. Po stronie cieplejszej przegrody, w Polsce +20C, ti- temp. Obliczeniowa powietrza po stronie chłodniejszej w przegrodzie (najczęściej po stronie chłodniejszej) W Polsce strefy klimatyczne- Wrocław -18C. Współczynnik przejmowania ciepła (αi, αe) Jest to ilość ciepła, która przenika w ciągu 1h do 1 m^2 powierzchni na skutek różnicy temperatury między powietrzem a powierzchnią 1 K. Temperatury na powierzchniach i wewnątrz przegrody Temperaturę na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia wyznacza się ze wzoru: ϑi = ti - ((ti - te) / Rc) × Ri Temperaturę w dowolnej płaszczyźnie wewnątrz przegrody prostopadłej do kierunku przepływu ciepła określa się ze wzoru: ϑx = ti - ((ti - te) / Rc) × Rx gdzie: ϑi - temperatura na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia, K lub °C, ϑi - temperatura wewnątrz przegrody w płaszczyźnie x, K lub °C, ti - temperatura powietrza po cieplejszej stronie przegrody, K lub °C, te - temperatura powietrza po chłodniejszej stronie przegrody, K lub °C, Rc - opór przenikania ciepła, m^2⋅K/W, Ri - opór przejmowania ciepła od strony napływu, m^2⋅K/W, Rx - suma oporów cieplnych na drodze od powietrza po stronie cieplejszej do płaszczyzny x, m^2⋅K/W. W okresie ogrzewania temperatura na powierzchni wewnętrznej przegrody - od strony pomieszczenia - jest zwykle niższa w narożu niż w pewnej od niego odległości. Skraplanie wilgoci na powierzchni przegrody. Przegrody należy tak projektować, aby na ich powierzchni nie skraplała się para wodna. Skraplanie wilgoci zachodzi wówczas, gdy powietrze stykające się z chłodnymi powierzchniami przegród ochładza się poniżej temperatury punktu rosy. W celu sprawdzenia czy wystąpi roszenie, wyznacza się wartość temperatury na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia ϑi ze wzoru ϑi = ti - ((ti - te) / Rc) × Ri Znając temperaturę i wilgotność względną powietrza wewnątrz pomieszczenia wyznaczamy ciśnienie cząstkowe pary wodnej zawartej w tym powietrzu ze wzoru: pi = (ϕi × psi) / 100 gdzie: ϕi - wilgotność względna powietrza w pomieszczeniu, %,psi - ciśnienie pary nasyconej, odpowiadające temperaturze powietrza w pomieszczeniu, Pa. Z tabeli odczytuje się wartość temperatury punktu rosy ts dla wyznaczonego ciśnienia cząstkowego pi. Jeżeli temperatura punktu rosy okaże się wyższa od obliczonej temperatury ϑi na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia, to wystąpi kondensacja pary wodnej (roszenie) na tej powierzchni. Jeżeli natomiast temperatura punktu rosy będzie niższa od wartości ϑi , to kondensacja na powierzchni od strony pomieszczenia nie wystąpi. Infiltracja powietrza Przenikanie powietrza przez przegrody budowlane zachodzi w wyniku różnicy ciśnień powietrza po obu stronach przegrody. Różnica ta może być powodowana różnicą temperatur, a tym samym i gęstości powietrza w pomieszczeniu i powietrza na zewnątrz budynku oraz oddziaływaniem wiatru. Powietrze może przenikać przez otwarte pory w materiale, przez nie wypełnione zaprawą spoiny, przez szpary i szczeliny w drzwiach lub oknach i wreszcie przez rysy w murze lub przez złącza wielkowymiarowych elementów refabrykowanych. Największy ilościowy wpływ może mieć infiltracja zewnętrznego powietrza przez nieszczelności stolarki. Infiltracja powietrza przez przegrody budowlane powoduje doraźne zwiększenie wartości współczynnika przenikania ciepła i strat ciepła przez te przegrody oraz obniżenie temperatury na ich powierzchniach od strony pomieszczenia. Akustyka: Zabezpieczenie pomieszczeń przed szkodliwymi dźwiękami: celowe planowanie miast, właściwe rozplanowanie pomieszczeń w budynku, obniżenie poziomu dźwięku na zewnątrz i wewnątrz pomieszczenia, odpowiednia izolacyjność przegród, wytłumienie izolacji domowych. Środki zmieniające izolacyjność akustyczna ścian: przekładki ze sprężystego materiału pod stropem na ścianach działowych, oddzielenie ścian działowych od ścian konstrukcyjnych, przekładki sprężyste miedzy podłogą a ścianą, przegrody warstwowe bez mostków akustycznych, dylatacja od budynków i pomieszczeń hałaśliwych. Środki zwiększające izolacyjność akustyczna stropów: - nieprojektowanie zbyt lekkich stropów, - stropy podwójne i podłogi pływające, -zwiększenie ciężaru skrzydeł drzwi, uszczelnienie skrzydeł drzwi. Dźwięk- jest zjawiskiem fizycznym polegającym na drganiach mechanicznych cząstek materialnych ośrodka sprężystego rozchodzących się w nim w postaci fal . jest wywołany zakłóceniem wewnętrznej równowagi źródłem dźwięku jest : glos ludzki, maszyny, instalacje, głośniki. Wibracja- drganie mechaniczne ciał stałych o małych częstotliwościach( mniejszych niż te które wywołują dźwięki) . Drgania SA odczuwalne bez udziału organów słuchu. SA to wibracje pochodzące od maszyn. Ośrodki rozchodzenia się dźwięku: - powietrzne - rozchodzą się w powietrzu wokół źródła, -materiałowe - powstają w przegrodach od drgań przenoszonych przez przegrody.

---