Dobranie układu warstw dla przegród ograniczających ogrzewalną kubaturę budynku.
Obliczenie wartości współczynników przenikania ciepła U.
Przegroda I - ściana zewnętrzna
tynk cementowo - wapienny o grubości 2,0 cm;
pustak MAX o grubości 19 cm;
styropian o grubości 17 cm;
cegła klinkierowa o grubości 12 cm
Przegroda II - strop nad piwnicą
parkiet dębowy o grubości 2,0 cm;
gładź cementowa o grubości 3,5 cm;
ocieplenie ze styropianu o grubości 5 cm;
paraizolacja o grubości 0,2 cm;
strop DZ-3 o grubości 23 cm;
tynk cementowy o grubości 1,5 cm.
Przegroda III - strop nad parterem ( pod nieocieplanym poddaszem)
- deski sosnowe o grubości 2,5 cm;
- belki drewniane (strop drewniany);
- ocieplenie z wełny mineralnej o grubości 18 cm;
- paraizolacja o grubości 0,2 cm;
- deski sosnowe o grubości 2,5 cm.
Przegroda IV - posadzka na gruncie
strefa I
ubity piasek o grubości 20 cm;
beton o grubości 10 cm;
2 * papa o grubości 0,5 cm;
ocieplenie ze styropianu o grubości 5 cm;
paraizolacja o grubości 0,3 cm;
podkład cementowy o grubości 3 cm;
deski o grubości 2,5 cm.
strefa II
ubity piasek o grubości 20 cm;
beton o grubości 10 cm;
2 * papa o grubości 0,5 cm;
ocieplenie ze styropianu o grubości 4 cm;
paraizolacja o grubości 0,3 cm;
podkład cementowy o grubości 4 cm;
parkiet dębowy o grubości 2,5 cm.
Przegroda V - ściana zewnętrzna na poddaszu
Zestawienie wartości współczynnika λ dla materiałów zestawionych w przegrodach.
Materiał |
λ [W/m⋅K] |
Beton zwykły z kruszywa kamiennego |
1,30 |
Mur z pustaków MAX (19) |
0,40 |
Mur z cegły klinkierowej |
1,05 |
Deski sosnowe |
0,16 |
Parkiet dębowy |
0,22 |
Gładź cementowa |
1,00 |
Papa asfaltowa |
0,17 |
Piasek |
0,40 |
Strop DZ-3 |
1,00 |
Styropian |
0,04 |
Tynk cementowo - wapienny |
0,70 |
Tynk cementowy |
1,00 |
Wełna mineralna |
0,050 |
Obliczenia współczynnika U dla każdej przegrody.
; gdzie:
,
Rsi - opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni;
R1, R2 .. Rn - obliczeniowe opory cieplne każdej warstwy;
Rse - opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni;
dn - grubość n - tej warstwy przegrody.
Przegroda I - ściana zewnętrzna
Przegroda II - strop nad nie ogrzewaną piwnicą
Przegroda III - strop nad parterem
Przegroda IV - posadzka na gruncie
strefa I - a
strefa II - a > 1 m ( przyjęto dla a = 4 m )
Przegroda V - ściana zewnętrzna na poddaszu
Poprawki ze względu na mostki termiczne.
Przegroda I
mostki liniowe ΔU1 = 0,05 [W/(m2⋅K)];
mostki punktowe z uwagi na łączniki mechaniczne:
[W/(m2⋅K)];
Przegroda II
mostki liniowe ΔU1 = 0,00 [W/(m2⋅K)];
mostki punktowe z uwagi na łączniki mechaniczne: ΔU2 = 0,00 [W/(m2⋅K)];
Przegroda III
mostki liniowe ΔU1 = 0,00 [W/(m2⋅K)];
mostki punktowe z uwagi na łączniki mechaniczne
[W/(m2⋅K)];
Przegroda IV
mostki liniowe ΔU1 = 0,00 [W/(m2⋅K)];
mostki punktowe z uwagi na łączniki mechaniczne ΔU2 = 0,00 [W/(m2⋅K)];
Przegroda V
mostki liniowe ΔU1 = 0,05 [W/(m2⋅K)];
Ostateczne wartości współczynnika U
Przegroda I U = 0,1985 + 0,05 + 0,041 = 0,2895 [W/(m2⋅K)];
- warunek spełniony!
Przegroda II U = 0,591 + 0,00 = 0,591 [W/(m2⋅K)];
- warunek spełniony!
Przegroda III U = 0,183 + 0,0492 = 0,2322 [W/(m2⋅K)];
- warunek spełniony!
Przegroda IV
strefa I
U = 0,425 + 0,0 = 0,425 [ W/(
] <
[ W/(
]
strefa II
U = 0,448 + 0,0 = 0,448 [ W/(
] <
[ W/(
]
Przegroda V
U = 0,203 + 0,05 = 0,253
warunek spełniony !
Wyznaczenie rozkładu temperatury w ścianie zewnętrznej dla poprawnego oraz odwróconego układu warstw.
Przyjęto:
temperatura obliczeniowa powietrza na zewnątrz budynku w Opolu:
temperatura obliczeniowa powietrza w pomieszczeniu mieszkalnym:
Dla poprawnego układu warstw
Nr kolejnej warstwy n |
Materiał warstwy |
Grubość Warstwy d |
Współczynnik Przewodzenia ciepła
|
Opór cieplny warstwy
|
Różnica temp na powierzchniach przyległych warstw
|
Temperatura na powierzchni warstwy
|
|
|
m |
W/(m*K) |
m2*K/W |
oC |
oC |
|
Powietrze w pomieszczeniu |
- |
- |
0,13 |
|
20,00 |
|
|
|
|
|
1,03 |
18,97 |
1 |
Tynk cementowo - wapienny |
0,02 |
0,82 |
0,024 |
|
|
|
|
|
|
|
0,19 |
18,78 |
2 |
Pustak MAX
|
0,19
|
0,4 |
0,476 |
|
|
|
|
|
|
|
3,78 |
15,00 |
3 |
Styropian
|
0,17 |
0,04 |
4,250 |
|
|
|
|
|
|
|
33,77 |
--18,77 |
4 |
Cegła klinkierowa
|
0,12 |
1,05 |
0,114 |
|
|
|
|
|
|
|
0,91 |
-19,68 |
|
Powietrze na zewnątrz |
- |
- |
0,04 |
|
|
|
|
|
|
|
0,32 |
-20,00 |
Dla odwróconego układu warstw
Nr kolejnej warstwy n |
Materiał warstwy |
Grubość Warstwy d |
Współczynnik Przewodzenia ciepła
|
Opór cieplny warstwy
|
Różnica temp na powierzchniach przyległych warstw
|
Temperatura na powierzchni warstwy
|
|
|
m |
W/(m*K) |
m2*K/W |
oC |
oC |
|
Powietrze na zewnątrz |
- |
- |
0,04 |
|
-20,00 |
|
|
|
|
|
0,32 |
-19,68 |
1 |
Tynk cementowo - wapienny |
0,02 |
0,82 |
0,024 |
|
|
|
|
|
|
|
0,19 |
-19,49 |
2 |
Pustak MAX
|
0,19
|
0,4 |
0,476 |
|
|
|
|
|
|
|
3,78 |
-15,71 |
3 |
Styropian
|
0,17 |
0,04 |
4,250 |
|
|
|
|
|
|
|
33,77 |
18,06 |
4 |
Cegła klinkierowa
|
0,12 |
1,05 |
0,114 |
|
|
|
|
|
|
|
0,91 |
18,97 |
|
Powietrze w pomieszczeniu |
- |
- |
0,13 |
|
|
|
|
|
|
|
1,03 |
20,00 |
3. Sprawdzenie wielkości przegród przezroczystych.
W projekcie domku jednorodzinnego przyjęto okna zespolone drewniane oszklone potrójnie o współczynniku przenikania ciepła U = 2,0 [W/m2 k], dlatego sprawdzenie wielkości przegród przezroczystych można pominąć.
Sprawdzenie możliwości kondensacji pary wodnej na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia ( przegroda nr 1 ).
pokój dzienny
ti = 20 °C - temperatura wewnątrz pomieszczenia;
te = -20 °C - obliczeniowa temperatura na zewnątrz w okresie zimowym w Opolu;
ϕi = 55% - wilgotność względna powietrza w pomieszczeniu;
Rc = 5,034 m2⋅K/W - opór przenikania ciepła ściany zewnętrznej.
Ri = 0,024 m2*K/W - opór przenikania ciepła warstwy tynku.
Temperatura na powierzchni ściany od strony pomieszczenia wynosi:
;
Dla temperatury ti = 20 °C odczytano wartość ciśnienia pary wodnej nasyconej w powietrzu ⇒ psi = 2340 Pa.
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej zawartej w tym powietrzu oraz wartość temperatury punktu rosy dla tego ciśnienia wynosi:
;
Wniosek: ponieważ zachodzi warunek:
, - na powierzchni przegrody w pokoju dziennym od strony pomieszczenia nie wystąpi kondensacja pary wodnej.
Sprawdzenie możliwości kondensacji pary wodnej wewnątrz ściany zewnętrznej dla poprawnego oraz odwróconego układu warstw.
Obliczenia rozkładu temperatur, ciśnień pary nasyconej i ciśnień cząstkowych pary wodnej przeprowadzono według następujących wzorów:
Opór cieplny warstwy materiału
Temperatura na powierzchniach warstwy
Ciśnienie pary nasyconej na powierzchni warstwy ps - odczytano z tablic
Ciśnienie cząstkowe pary na powierzchni warstwy
- wilgotność względna powietrza na zewnątrz
- wilgotność względna powietrza wewnątrz
Sprawdzenie stateczności cieplnej przegrody w okresie letnim i zimowym
Stateczność cieplna w okresie zimowym
Współczynnik przyswajania ciepła przez materiał
Tynk cementowo - wapienny |
s1 = |
10,60 |
[W/m2⋅K] |
Pustak MAX |
s2 = |
6,17 |
[W/m2⋅K] |
Styropian |
s3 = |
0,35 |
[W/m2⋅K] |
Cegła klinkierowa |
s4 = |
11,26 |
[W/m2⋅K] |
Wskaźnik bezwładności cieplnej
D1 = 0,024⋅10,60 = 0,254 < 1,
D1 + D2 = 0,254 + 0,476⋅6,17 = 3,191 > 1 ⇒ Strefa wyraźnych wahań temperatury obejmuje całą pierwszą warstwę i część drugiej warstwy.
Wyznaczenie grubości strefy wyraźnych wahań temperatury
Strefa wyraźnych wahań temperatury przegrody wielowarstwowej obejmuje tę część przegrody, dla której wskaźnik bezwładności cieplnej D =1. Natomiast grubość strefy wyraźnych wahań temperatury przegród jednorodnych
.
Obliczenie współczynnika przyswajania ciepła przez powierzchnię
Ponieważ wskaźnik bezwładności cieplnej pierwszej warstwy D1 < 1, natomiast D1 + D2 ≥ 1, to oznacza, że współczynnik przyswajania ciepła przez powierzchnię Ui zależy również od właściwości materiału drugiej warstwy i oblicza się go w następujący sposób:
U2 = s2 oraz
⇓
Stateczność cieplna
Stateczność cieplną przegrody w okresie zimowym charakteryzuje wskaźnik stateczności ψ. Wskaźnik stateczności cieplnej przegrody określany jest następującym wzorem:
.
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
do
.
Przy obliczaniu wskaźnika stateczności cieplnej przegrody wykorzystuje się zależność:
, gdzie:
ψ - wskaźnik stateczności cieplnej przegrody,
Rc - opór przenikania ciepła przez przegrodę, m2⋅K/W,
Ri - opór przejmowania ciepła powierzchni od strony pomieszczenia, m2⋅K/W,
m - współczynnik nierównomierności oddawania ciepła przez urządzenia ogrzewcze. Przyjęto centralne ogrzewanie wodne czynne z przerwami w ciągu doby 8 h/d ⇒ m = 5;
Ui - współczynnik przyswajania ciepła przez powierzchnię przegrody od strony pomieszczenia, W/(m2⋅K).
Wniosek: Warunek stateczności cieplnej jest spełniony.
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 ocenie stateczności cieplnej przegród budowlanych w okresie letnim przyjmuje się zazwyczaj wartość współczynnika przejmowania ciepła na powierzchni od strony otoczenia αe = 11,6 W/(m2⋅K), ponieważ obliczenia dokonuje się przy założeniu bezwietrznej pogody. Natomiast w celu uwzględnienia różnicy spowodowanej wiatrem można również przyjmować wartość αe = 20,0 W/(m2⋅K).
Wartości współczynników przyswajania ciepła dla kolejnych powierzchni ograniczających warstwy materiału oblicza się w zależności od wskaźnika bezwładności cieplnej D odpowiedniej warstwy.
Tynk cementowo - wapienny |
s1 = |
10,60 |
[W/m2⋅K] |
D1 = |
0,259 |
Pustak MAX |
s2 = |
6,17 |
[W/m2⋅K] |
D2 = |
2,931 |
Styropian |
s3 = |
0,35 |
[W/m2⋅K] |
D3 = |
1,487 |
Cegła klinkierowa |
s4 = |
11,26 |
[W/m2⋅K] |
D4 = |
1,287 |
|
5,964 |
Współczynniki przyswajania ciepła
, gdzie:
.
, ponieważ D2 > 1.
.
.
.
Współczynnik tłumienia amplitudy wahań temperatury
Wartość współczynnika ν dla przegród można obliczyć stosując przybliżoną metodę opracowaną przez Szkłowera, według której współczynnik tłumienia określony jest wzorem:
,
, Warunek spełniony.
Wartość przesunięcia faz fal temperatur
Przybliżoną wartość przesunięci faz fal temperatur dla przegród wielowarstwowych można obliczyć według zależności:
gdzie:
η - przesunięcie faz fal temperatur, h,
D - wskaźnik bezwładności cieplnej,
Ui - współczynnik przyswajania ciepła przez powierzchnię przegrody od strony pomieszczenia, obliczany dla okresu letniego,
Ue - współczynnik przyswajania ciepła przez n-tą powierzchnię warstwy umieszczonej od strony zewnętrznej przegrody, obliczany dla okresu letniego,
αi, αe - współczynniki przejmowania ciepła.
Zalecane wartości przesunięcia faz fal temperatury η dla ściany skierowanej na zachód wynoszą 10 - 12 godzin.
Sprawdzenie stateczności cieplnej wybranego pomieszczenia.
Dane
temperatura wewnątrz ti = +20 °C,
temperatura na zewnątrz te = -20 °C,
współczynnik nierównomierności oddawania ciepła przez urządzenia ogrzewcze m = 0,55,
opór przejmowania ciepła:
Re = 0,04 m2⋅K/W (ściany zewnętrzne),
Ri = 0,13 m2⋅K/W (ściany zewnętrzne i wewnętrzne),
Re = 0,13 m2⋅K/W (ściany wewnętrzne),
Re = Ri = 0,10 m2⋅K/W (stropy między kondygnacjami).
współczynnik przenikania ciepła dla okien U = 2,0 W/(m2⋅K).
Konstrukcja przegród i wartości współczynników charakteryzujących własności fizyczne zestawiono w tabeli na następnej stronie.
L.p |
Nazwa przegrody i warstwy |
[kg/m3] |
d [m] |
[W/mK] |
S24 [W/m2K] |
R [m2K/W] |
D [-] |
1 2 3 4 |
Ściany zewnętrzne Tynk cem-wap Mur z pustaków MAX Styropian Cegła klinkierowa |
1850 1110 30 1900 |
0,02 0,19 0,17 0,12
|
0,82 0,40 0,04 1,05 |
10,60 6,17 0,35 11,26 |
0,024 0,475 4,250 0,114 |
0,259 2,931 1,487 1,287 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Ściany wewnętrzne Ścianki gipsowo-kartonowe
|
1000 |
0,12 |
0,23 |
4,08 |
0,522 |
2,130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2 3 4 5 |
Strop nad piwnicą Parkiet dębowy Gładź cementowa Styropian Strop DZ-3 Tynk cementowy
|
800 2000 40
2000 |
0,022 0,035 0,05 0,23 0,015
|
0,22 1,20 0,04 1,00 1,20 |
5,65 12,07 0,35 9,28 12,07 |
0,100 0,029 1,250 0,230 0,013 |
0,565 0,350 0,438 2,134 0,157 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2 3 |
Strop poddasza Deski sosnowe Wełna mineralna Deski sosnowe
|
550 50 550 |
0,025 0,18 0,025 |
0,16 0,05 0,16 |
3,99 0,35 3,99 |
0,156 3,600 0,156 |
0,622 1,260 0,622 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Współczynniki przyswajania ciepła przez powierzchnię Ui oraz przenikania ciepła U
Ściana zewnętrzna
Strefa wyraźnych wahań temperatury obejmuje tynk cementowo - wapienny i częściowo mur z pustaków MAX.
U2 = s2 = 6,17 W/(m2⋅K),
Współczynnik przenikania ciepła
.
Ściana wewnętrzna
Przekrój ściany jest symetryczny, założono więc, że w środku przekroju współczynnik przyswajania ciepła przez materiał s = 0. Opór cieplny połowy grubości ściany wynosi:
.
,
Współczynnik przenikania ciepła
.
Strop nad poddaszem
Suma wskaźników bezwładności cieplnej
. Umowny środek przekroju stropu wyznacza połowa wartości sumy wskaźników bezwładności, która wynosi
. Od powierzchni sufitu do umownego środka przekroju przegrody wchodzą następujące warstwy:
deski sosnowe D = 0,622,
wełna mineralna D = 0,630.
Opór cieplny wełny mineralnej:
, natomiast grubość tej warstwy
Współczynnik przyswajania ciepła
,
.
Współczynnik przenikania ciepła
.
Strop nad piwnicą
Umowny środek przekroju stropu nad piwnicą wyznacza połowa wartości sumy wskaźników bezwładności, która wynosi
. Od powierzchni podłogi do umownego środka przekroju przegrody wchodzą następujące warstwy:
parkiet dębowy D = 0,565,
gładź cementowa D = 0,350,
ocieplenie ze styropianu D = 0,438,
część stropu DZ-3 D = 0,469,
Opór cieplny części stropu DZ-3 wynosi:
, natomiast grubość tej warstwy
Współczynnik przyswajania ciepła
,
,
.
Współczynnik przenikania ciepła
.
Współczynnik pochłaniania ciepła
Ściana zewnętrzna
,
Okna
,
Ściana wewnętrzna
,
Podłoga
,
Sufit
.
Zestawienie wyników obliczeń strat ciepła i pochłaniania ciepła przez poszczególne przegrody
Przegrody |
Straty ciepła |
Pochłanianie ciepła |
||||||
|
k [W/m2K]
|
A [m2] |
ti-te [K] |
[%] |
Qp
[W] |
B [W/m2K]
|
A [m2] |
B*A [W/K] |
Ściany zewnętrzne:
Skierowana na północ
Skierowana na zachód
Okna:
Skierowane na północ
Skierowane na zachód
Strop nad piwnicą
Strop nad parterem
Ściany wewnętrzne |
0,192
0,192
2,0
2,0
0,591
0,183
1,279 |
8,507
12,13
2,86
1,80
27,7
27,7
26,33 |
40
40
40
40
10
40
0
|
20
15
20
25
15
20
0 |
65,33
93,16
228,8
144
163,71
202,76
0 |
3,854
3,854
1,852
1,852
2,818
2,072
3,277 |
8,507
12,13
2,86
1,80
27,7
27,7
26,33 |
32,786
46,749
5,297
3,334
78,059
57,39
86,283
|
Amplituda wahań temperatury powietrza w pomieszczeniu
Wniosek: Stateczność cieplna pomieszczenia jest wystarczająca, gdyż amplituda wahań temperatury powietrza w pomieszczeniu Ati = 1,12 K i jest mniejsza od 3 K.
Sprawdzenie aktywności cieplnej podłogi
Podłoga, która będzie sprawdzana składa się z parkietu dębowego ułożonego na stropie DZ-3 o grubości 23 cm za pośrednictwem gładzi cementowej o grubości 3,5 cm.
Dane:
Parkiet dębowy
d1 = 0,022 m, ρ1 = 800 kg/m3, cp1 = 2510 J/(kg⋅K), λ1 = 0,22 W/(m⋅K),
gładź cementowa
d2 = 0,035 m, ρ2 = 2000 kg/m3, cp2 = 840 J/(kg⋅K), λ2 = 1000 W/(m⋅K),
Czas kontaktu stopy z podłogą τ = 720 s.
Współczynnik wyrównania temperatury dla desek sosnowych
Sprawdzenie warunku
Wniosek: Ponieważ V1 > 3 na aktywność cieplną podłogi ma wpływ tylko warstwa desek podłogowych.
Aktywność cieplna podłogi
Wniosek: Ze względu na aktywność cieplną parkiet dębowy o grubości 2,5 cm może być stosowany we wszystkich grupach pomieszczeń.
Zestawienie zastosowanych materiałów termoizolacyjnych
Styropian
Strop nad piwnicą |
(9,07*7,68) m2 ⋅ 0,05 m = |
3,48 m3 |
|
Posadzka na gruncie |
(9,98*5,32) m2 ⋅ 0,05 m = |
2,65 m3 |
|
Ściany zewnętrzne bez okien i drzwi |
(10,96 m ⋅ 3,00 m + 11,76 m ⋅ 3,00 m + 14,12 m ⋅ 3,00 m + 13,25 m2 ⋅2 - 2,43 m2 - 15,81 m2 - 11,67 m2) ⋅ 0,17 m = |
18,21 m3 |
|
Σ = 24,34 m3 |
Wełna mineralna
Strop nad parterem |
(30,4+9,51+2,43+1,98+6,7+7,2+3,5+10,65+27,7+13,8)⋅0,18 m = |
20,37 m3 |
|
Σ = 20,37 m3 |
Wyznaczenie wartości wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku (wskaźnik E [kWh/(m2⋅a)]) metodą uproszczoną wg Załącznika G normy „PN-B-02025:1999, Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego”
Pole powierzchni przegród ( w osiach przegród prostopadłych), przez które następują straty ciepła przez przenikanie:
Ściany zewnętrzne (bez pola powierzchni okien):
nr 1 ( o orientacji S) 32,29 m2
nr 2 ( o orientacji W) 33,42 m2
nr 3 ( o orientacji N ) 33,51 m2
nr 4 ( o orientacji E ) 32,49 m2
okna
w ścianie nr 1 10,19 m2
w ścianie nr 2 1,800 m2
w ścianie nr 3 8,970 m2
w ścianie nr 4 2,730 m2
strop nad parterem: 113,87 m2
strop nad piwnicą: 62,850 m2
ściana nr 5 oddzielająca nieogrzewane poddasze: 24,36 m2
podłoga na gruncie strefa 1 34,82 m2
podłoga na gruncie strefa 2 22,34 m2
łączne pole powierzchni przegród zewnętrznych: 413,64 m2
kubatura ogrzewana: 365,031 m3
współczynnik kształtu budynku: 413,87/365,031 = 1,133 [m-1]
wartości współczynnika przenikania ciepła przegród:
ściana nr 1 0,290 [W/m2K]
ściana nr 2 0,290 [W/m2K]
ściana nr 3 0,290 [W/m2K]
ściana nr 4 0,290 [W/m2K]
ściana nr 5 0,253 [W/m2K]
strop nad parterem 0,232 [W/m2K]
strop nad piwnicą 0,591 [W/m2K]
podłoga na gruncie - strefa 1 0,425 [W/m2K]
podłoga na gruncie - strefa 2 0,448 [W/m2K]
okna drewniane potrójnie przeszklone, o współczynniku przenikania ciepła 2,0 [W/m2K], oraz współczynniku -przepuszczania promieniowania słonecznego 0,62
wartość strumienia powietrza wentylacyjnego przyjęto wg PN-83/B-03430
- kuchnia 70 [m3/h]
- łazienka + oddzielne WC 80 [m3/h]
całkowity strumień powietrza wentylacyjnego 150 [m3/h]
Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania |
||||
1. Dane geometryczne budynku |
||||
Kubatura ogrzewana, m3 V = 365,031 Pole powierzchni przegród zewnętrznych, m2 A =413,64 Współczynnik kształtu, m-1 A/V = 1,133 |
||||
|
||||
Rodzaj przegrody |
Ai
[m2] |
Ui
[W/m2K] |
Mnożnik stały |
Ai*Ui*mnożnik stały [kWh/a] |
Ściany zewnętrzne
|
32,29 33,42 33,51 32,49 |
0,290 0,290 0,290 0,290 |
100 100 100 100 |
936,41 969,18 971,79 942,21 |
Okna
|
10,19 1,8 8,97 2,73 |
2,00 2,00 2,00 2,00 |
100 100 100 100 |
2038 360 1794 546 |
Strop nad parterem |
113,87 |
0,232 |
100 |
2641,78 |
Strop nad piwnicą nieogrzaną |
62,850 |
0,591 |
70 |
2600,1 |
Ściany oddzielające pomieszczenia ogrzewane od nieogrzewanych |
24,36 |
0,253 |
70 |
431,42 |
Podłoga na gruncie w pomieszczeniach ogrzewanych - strefa 1 |
34,82 |
0,425 |
100 |
1479,85 |
Podłoga na gruncie w pomieszczeniach ogrzewanych - strefa 2 |
22,34 |
0,448 |
70 |
700,58 |
Ściany pomieszczeń ogrzewanych w piwnicy stykające się z gruntem |
- |
- |
100 |
- |
Strop nad przejazdem |
- |
- |
100 |
- |
Razem straty ciepła przez przenikanie w sezonie ogrzewczym, Qt [kWh/a] |
16411,32 |
3. Straty ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego w sezonie ogrzewczym Qv [kWh/a] |
|
Strumień powietrza wentylacyjnego |
150 [m3/h] |
Straty ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego w sezonie ogrzewczym |
5700 [kWh/a] |
4. Zyski ciepła od promieniowania słonecznego w sezonie grzewczym Qs [kWh/a] |
||||
Orientacja |
Pole powierzchni okien Aoi [m2] |
Współcz. przep. promien. TRi |
Suma promieniowania całkowitego, Si [kWh/m2*a] |
Aoi*TRi*Si
[kWh/a] |
S |
10,19 |
0,62 |
350 |
2211,23 |
W |
1,80 |
0,62 |
220 |
245,52 |
N |
8,97 |
0,62 |
145 |
606,40 |
E |
2,73 |
0,62 |
235 |
397,76 |
Razem zyski ciepła od promieniowania słonecznego w sezonie ogrzewczym
|
2076,55 |
5. Wewnętrzne zyski ciepła w sezonie ogrzewczym |
||||
Liczba osób N |
80 N |
Liczba mieszkań Lm |
275Lm |
5,3(80N+275Lm) [kWh/a] |
4 |
320 |
1 |
275 |
3153,5 |
6. Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania Qh [kWh/a] |
|
Qh = Qt + Qv - 0,9(Qs + Qi) = 16411,32 + 5700 - 0,9(2076,55 + 3153,5)
|
17404,77 |
7. Sprawdzenie wymagań |
|
7.1. Wskaźnik sezonowego zapotrzebowaniana ciepło do ogrzania budynku [kWh/m3a] |
|
E = Qh/V = 17404,77/365,031 = 47,68 |
|
7.2. Wymagania |
|
Współczynnik kształtu A/V [m-1] |
Graniczny wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania Eo [kWh/m3a] |
|
Eo = 29 Eo = 26,6 + 12A/V = 30,34 Eo = 37,4 |
Wskaźnik E = |
|
= Eo |
Fizyka Budowli