POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA

Katedra Dróg Mostów i Materiałów Budowlanych

TEMAT: OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPŁA DLA PRZEGRODY JEDNORODNEJ W ZABUDOWIE JEDNORODZINNEJ. PRZEGRODA WIELOWARSTWOWA.

Autor pracy:

Magdalena Gonera
Semestr: V, grupa: V
poniedziałek godzina 10¹⁵-11⁰⁰

Wydział Budownictwa i Architektury
Kierunek: Budownictwo

Prowadzący: dr inż., arch. K. Kurtz

1. Warunek izolacyjności cieplnej przegrody

U_k≤U_k(max)

Gdzie U_k(max)=0,3 W/(m²∙K)

2. Przekrój przegrody w skali 1:10

Materiał	d [m­]	λ [W/m∙K]	R=d/λ
Tynk cementowo-wapienny	0,02	0,82	0,024
Bloczki z betonu komórkowego (ρ=500kg/m^3)	0,24	0,21	1,143
Wełna mineralna	0,16	0,042	3,810
Pustka powietrzna	0,05	-	-
Cegła klinkierowa o grubości spoin do 1,5 cm	0,12	1,05	0,114
5,091	(m^2·K)/W

3. Opory cieplne warstw przegrody, obliczeniowe opory przejmowania ciepła

Ponieważ przegroda jest dobrze wentylowana, opór cieplny warstwy elewacyjnej zostaje pominięty.

W takim razie wartość oporu cieplnego R wynosić będzie:

∑R=R₁+R₂+R₃=0,024+1,143+3,81=4,977 (m²∙K)/W

R_T=R_si+∑R+R_se

Dla przegrody dobrze wentylowanej opór przejmowania ciepła na powierzchni wyznacza się z równania:

R_si=R_se

R_si=R_se=0,13 (m²∙K)/W

R_T= 2∙0,13+4,977=5,237 (m²∙K)/W

U=1/R_T [W/(m2∙K)]

U=1/R_T=5,237^-1=0,191W/(m²∙K)

4. Poprawki współczynnika przenikania ciepła Uc

U_C=U+ΔU

gdzie:

ΔU= ΔU_g+ΔU_f+ΔU_r

ΔU_g - poprawka z uwagi na nieszczelności termoizolacji

ΔU_g=ΔU” ∙(R₁/R_T)²

ΔU” - uwzględnienie poziomu poprawki; Założyłam, że ocieplenie mojej przegrody zostanie wykonane z wełny mineralnej, wiec należy uwzględnić 1 poziom poprawki:

ΔU”=0,01

R₁ - opór warstwy zawierającej nieszczelność (termoizolacji)

R₁=3,81 (m²∙K)/W

R_T= 5,237 (m²∙K)/W

ΔU_g=0,01∙ (3,81/5,237)²=0,005

U·3%=0,191·3%=0,006

Ponieważ ΔU_g=0,005< U·3%=0,006 poziom poprawki ze względu na nieszczelności można pominąć w dalszych obliczeniach, więc:

ΔU_g=0

ΔU_f - poprawka z uwagi na łączniki mechaniczne

ΔU_f=n_f∙λ_f∙A_f∙α

n_f - ilość łączników na 1 m² przegrody

λ_f - współczynnik przewodzenia ciepła łącznika, zastosowałam łączniki stalowe powleczone PCV, więc λ_f<1 W/(m∙K)

A_f - pole przekroju łącznika w miejscu przejścia przez warstwę termoizolacji,

α - współczynnik, kotew między warstwami muru

Ponieważ został spełniony warunek λ_f<1 W/(m∙K) w dalszych obliczeniach pomijam poprawkę z uwagi na łączniki mechaniczne

ΔU_f=0

ΔU_r - poprawka z uwagi na opady przy stropodachu o odwróconym układzie warstw (nie dotyczy)

ΔU_r=0

ΔU= ΔU_g+ΔU_f+ΔU_r=0+0+0=0

U_C=U+ΔU=0,191+0=0,191 (m²∙K)/W

5. Współczynnik przenikania ciepła z uwzględnieniem liniowych mostków termicznych U_k

U_K=L/A

U_K= U_C + ∑_j∙ψ_j∙L_j/A + ∑_j∙χ_j/A

gdzie

L=∑_j∙ψ_j∙L_j + ∑_j∙χ_j - (współczynnik sprzężenia cieplnego przy dwu i trój wymiarowej

wymianie ciepła dotyczy liniowych i punktowych mostków termicznych)

Element	U	Ae	UAe
Ściana	0,191	35,00	6,685

	Typ mostka	Ψel	Le	Ψel Le
Ścina/Ściana	C1	-0,05	10m	-0,5
Nadproże/ podokiennik / ościeże	W1	0,00	6,20m	0

L=6,685 - 0,5+0=6,185

U_K=6,185 /35=0,177 ≤U_max=0,3

W projektowanej ścianie nie występują punktowe mostki cieplne ∑_j∙χ_j/A=0.

Rysunki szczegółów!!!!!

6. Sprawdzenie warunku izolacyjności cieplnej i wnioski

U_K=0,177 ≤U_max=0,3

Warunek izolacyjności cieplej został spełniony.

7. Obliczenie temperatur na stykach warstw materiałowych

Projektowany element znajduję się w pierwszej strefie klimatycznej, a więc temperatura na zewnątrz przegrody wynosi -16°C. Ściana stanowi przegrodę między warunkami panującymi w pokoju (temperatura +20°C) a warunkami zewnętrznymi.

V_i = t_i-U(t_i-t_e)·R_si=20-0,191·(20-(-16))·0,13=19,1

V₁ = t_i-U(t_i-t_e)·(R_si+R₁)=20-0,191·(20-(-16))·(0,13+0,024)=18,9

V₂ = t_i-U(t_i-t_e)·(R_si+R₁+R₂)=20-0,191·(20-(-16))·(0,13+0,024+1,143)=11,1

V₃ = t_i-U(t_i-t_e)·(R_si+R₁+R₂+R₃)=20-0,191·(20-(-16))·(0,13+0,024+1,143+3,81)= - 15,1

V_e = t_i-U(t_i-t_e)·(R_si+R₁+R₂+R₃ +R₄)=20-0,191·(20-(-16))·(0,13+0,024+1,143+3,81+0,13)= - 16,0

8. Wykres rozkładu temperatur