MATERIAŁY BUDOWLANE

- cechy fizyczne

- cechy mechaniczne

- cechy chemiczne

Cechy fizyczne

Gęstość właściwa- nazywamy masę jednostki objętości materiału bez uwzględnienia porów wewnętrznych materiału. ၲ= m_s/V ၛg/cm³ၝ.

Aby wyznaczyć gęstość właściwą cegły należy go rozdrobnić.

Gęstość objętościowa ( pozorna)- jest to masa jednostki objętości materiału wraz z porami w nim zawartym ၲ_o= m_s/V_o.

Gęstość nasypowa- masa jednostki objętości materiału w stanie luźnym ၲ_n= m_s/V_l.

Szczelność- jest to stosunek gęstości pozornej ၲ_o do gęstości właściwej materiału

S= ၲ_o/ၲ.

Porowatość- objętość wolnych przestrzeni w materiale P= ၲ-ၲ_o/ၲ.

Nasiąkliwość- jest to zdolność materiału do wchłaniania i utrzymywania wody:

- nasiąkliwość wagowa- różnica mas n_w= m_w- m_s/m_s*100%.

- nasiąkliwość objętościowa n_o= m_n- m_s/V_o* 100%.

ၲ_o= m_s/V_o i V_o= m_s/ၲ_o

n_o/ၲ_o= m_n- m_s/ m_s= n_w

Wilgotność materiału- to procentowa zawartość wody w materiale

w= m_w- m_s/m_w* 100%

Higroskopijność materiału- to zdolność materiału do wchłaniania pary wodnej ( płyty wiórowo- cementowe).

Szybkość wysychania materiału- to zdolność materiału do wydzielenia w odpowiednich warunkach wody do otoczenia.

Para wodna- zdolność odparowania to czas określający szybkość wysuszenia materiału nasyconego wilgocią.

Kapilarność- jest zjawiskiem polegającym na podciąganiu kapilarnym wody ku górze. Przez kapilary stykające się bezpośrednio z wodą.

Przesiąkliwość- jest cechą, która określa ilość wody jaka przepływa przez dany materiał.

Paro przepuszczalność- określa ilość pary wodnej jaka przepływa przez dany materiał. Mierzy się ją ilością przepuszczonej pary wodnej przez metr kwadratowy powierzchni materiału o grubości 1m w ciągu 1 godziny przy różnicy ciśnień między przeciwległymi powierzchniami ၄p= 1Pa.

Mrozoodporność- właściwość materiału podlegająca na przeciwstawieniu się niszczącemu działaniu marznącej wody przy wielokrotnych cyklach zamrażania i odmrażania.

Przewodność cieplna- materiał jest to zdolność przewodzenia strumienia cieplnego powstałego na skutek różnicy temperatur na powierzchni materiału. Na wartość przewodności cieplnej ma wpływ:

- liczba i wielkość porów

- wilgotność materiału

- gęstość pozorna a także różnica temperatury

Współczynnik przewodności cieplnej ၬ- ilość ciepła przepływającego przez jednolitą warstwę materiału o powierzchni 1m², grubości 1m w ciągu 1 godziny i przy różnicy temperatur 1K.

TABELA

Ciepło właściwe- określa ilość ciepła jaką należy dostarczyć ciał o masie 1kg aby je podgrzać o 1^oC ၛ KJ/kg^oCၝ.

Pojemność cieplna- zdolność materiału do akumulowania ciepła.

Q= m*c*၄t

Rozszerzalność cieplna-to przyrost długości materiału w wyniku wzrostu temperatury.

Rozszerzalność objętościowa- przyrost objętości materiału w wyniku wzrostu temperatury.

ၡ= ၄l/l_o ၄t - cieplna

ၢ=၄V/V_o၄t

Ognioodporność- charakteryzuje materiał brakiem niszczącego wpływu ognia w czasie pożaru.

- niepalne

- trudnopalne

- palne

- łatwopalne

MECHANICZNE CECHY

Wytrzymałość na ściskanie lub rozciąganie

R_c- ściskanie

R_t- rozciąganie

Określa się jako naprężenia wywołujące zniszczenie próbki materiału przy czym naprężenie to siła przypadająca na jednostkę przekroju. P/F ၛMpaၝ.

P- siła niszcząca próbkę

F- pole powierzchni przekroju

TABELA

Wytrzymałość na zginanie- wartość max naprężenia wywołująca siłą zginającą, przy której następuje zniszczenie próbki. R_m= M/W

Kruchość- to stosunek wytrzymałości na rozciąganie do wytrzymałości na ściskanie

K= R_t/Rc.

Odporność na uderzenia- wytrzymałość materiału na uderzenia mechaniczne.

Twardość materiału- jest jego odpornością na odkształcenia trwałe pod wpływem siły skupionej.

Podatność na rozmiękanie- spadek wytrzymałości materiału pod wpływem jego zawilgocenia.

Ścieralność- odpowiedni na ubytek masy.

Ciągliwość

- podatność materiału na odkształcenia plastyczne pod wpływem sił rozciągających.

Sprężystość- zdolność przyjmowania przez materiał pierwotnej postaci po usunięciu obciążenia.

Plastyczność- zachowanie odkształceń trwałych po usunięciu sił wywołujących te odkształcenia.

CECHY CHEMICZNE

Korozja chemiczna- polega na niszczeniu pierwotnej struktury materiału na skutek zachodzących w nim reakcji chemicznych.

CERAMIKA BUDOWLANA

Określa się wyroby ukształtowane z plastycznych mas ceramicznych głównie glin i minerałów ilastych a następnie wypalone lub spieczone w wysokiej temperaturze.

Klasyfikacja materiałów ceramicznych

Dzielimy na podstawie struktury.

a)wyroby o strukturze porowatej i nasiąkliwości do 22% do nich zaliczamy:

- cegły: pełna, kratówka, dziurawka

- pustaki ścienne- pustak Max, Uni

- pustaki wentylacyjne

- pustaki stropowe typu Akerman

- dachówki

- rurki drenarskie

- szkliwione kafle lub płytki ścienne

b)wyroby o strukturze spieczonej

- cegły klinkierowe, kanalizacja, kominówka

- klinkier kominowy, drogowy

c)ceramika pół szlachetna

- płytki ścienne

- wyroby sanitarne

Zalety wyrobów ceramicznych- parametry techniczne, naturalne pochodzenie surowców, odporny na czynniki atmosferyczne, korzystny mikroklimat wnętrz, łatwość tworzenia pewnych form.

Technologia wytwarzania

Polega głównie na wypalaniu w temperaturze powyżej 800C, kształtek lub mas formowanych z glin plastycznych.

Surowce plastyczne

a)plastyczne

- gliny

- iły

- lessy

b)dodatki (nieplastycznych)

- piasek kwarcowy

- odpady przemysłowe

c)składniki szkodliwe

- margiel ( węgiel wapnia)

- sole rozpuszczalne w wodzie

Ziarna nie mogą być większe niż 2mm.

GRUPY MATERIAŁÓW CERAMICZNYCH

1 Cegły budowlane

- cegły pełne

- drążone

- licówki

- kanalizacyjne

- kominówki

Podstawowe cegły

1 Cegła pełna- od 5- 15. Zastosowanie ściany budynków zewnętrznych i wewnętrznych nośne i działowe, podziemne i naziemne oraz mury w warunkach wilgotnych.

2 Cegła dziurawka- od 3,5- 5. Ściany działowe budowli szkieletowych, ściany nośne dwóch ostatnich kondygnacji.

3 Cegła kratówka- od 5- 15. Analogiczny jak u cegieł pełnych z wyjątkiem warunków wilgotnych.

4 Cegła licówka- od 7,5- 15. Licowanie ścian zewnętrznych, ogrodzenia itp.

5 Cegła klinkierowa- od 25- 35. Jako licowanie ścian budowle wodne i kanalizacyjne oraz budowle narażone na działanie wody.

6 Cegła kominówka- od 18- 25. Wewnętrzne budynki i zewnętrzne

7 Cegła kanalizacyjna- od 8- 15. Kolektory i inne budowle kanalizacyjne

Cegła pełna- 250*120*650. Współczynnik przewodnictwa ciepła ၬ= 0,77 W/mK. Może posiadać drążenia ale nie powinny przekraczać 10% podstawy.

Dzielimy na 2 grupy:- zwykłe licowe, mrozoodporne, nie odporne na działanie mrozu

Mrozoodporność cegieł pełnych wynosi 25 cykli, nasiąkliwość od 6- 22%.

Cegła dziurawka- ma poziome otwory przelotowe ( typu W i G)

- wozówkowa W są otwory równoległe

- główkowa G

ၬ= 0,62 Mniejszy ciężar, lepsza izolacja cieplna, mniejsza wytrzymałość PN- 74/b- 12002.

Cegła kratówka- wyróżniamy 3 odmiany

- cegła K₁ 25*12*6,5

- cegła K₂ 25*12*14

- cegła K_2,5 25*12*18,8

- cegła K₃ 25*12*22

ၬ= 0,56

Cegła licówka- może być w 2 odmianach

- pełna

- drążona

Dwie powierzchnie muszą być licowe.

Cegła klinkierowa- struktura spieczona, ma wyższe parametry mechaniczne, mała nasiąkliwość, wypalona w wysokiej temperaturze PN- 73/B- 12004.

Cegła kominówka- do budowy wolnostojących kominów, mogą mieć wymiary nierównoległościenne.

Cegła kanalizacyjna- ma 2 typy

- typ P 9 prosty) 25*12*6,5

- typ K ( klinowy) 25*12*6,5

Są to cegły przeznaczone do budowy przewodów kanalizacyjnych w stosunku do których nie jest wymagana odporność na działanie kwasów i ługów.

Cegły modularne- typ B ( bezotworów)

- typ D 9 drążone)

- typ S ( szczelinowa0

- grupa Z 9 zwykłe)

- grupa L 9 licowe)

PUSTAKI ŚCIENNE- są pustakami modularnymi.

2 rodzaje : - mrozoodporne, nie mrozoodporne

2 typy: drążone zwykłe Z, drążone szczelinowo S.

Są pustaki o podwyższonej izolacyjności cieplnej należą do nich:

- poryzowane

- porotherm

- poroton

- poromur

dodatki do masy w celu poprawy przewodności cieplnej :mączka drzewna, trociny, granulki styropianu.

Pustaki do przewodów dymowych i wentylacyjnych

Są 3 typy, które różnią się wymiarami:

a) 19*15*30

b) 19*25*30

c) 25*25*30

Pustaki do przewodów dymowych muszą spełniać odpowiednie warunki na warunki termiczne.

PUSTAKI STROPOWE

Dzielimy na 2 grupy

1 Konstrukcyjne

2 Wypełniające

Pustaki wypełniające nie przenoszą żadnych sił wewnętrznych zmniejszają ciężar całego stropu.

Konstrukcyjne stanowią wypełnienie stropu dodatkowo w swojej górnej strefie mogą przenosić naprężenia ściskające.

Do pustaków konstrukcyjnych zaliczamy: FERT, A.

Do wypełniających:

- - pustak Ceram- typu A⁴⁰, B^{45 60 wys 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230}

- pustak Ackerman- typu a, B, D^{wys 150, 180, 200, 220}

- pustak Cerit

- pustak stropowy

DACHÓWKI CERAMICZNE

Dwie grupy:

- prasowane

- ciągnione

Do ciągnionych zaliczamy: karpiówka, holenderka, zakładkowa

Do prasowanych zaliczamy: mniszka, mnich.

Ceramiczne rurki drenarskie

- do drenaży ( kanały drenarskie)

- mrozoodporne

- odporne na zginanie

MATERIAŁY KAMIENNE

Minerały- sub mat o stałym składzie chemicznym skala, masa ok. twardość materiałów. Skala 10^o zawiera wzorcowe minerały o rosnącej twardości.

Stopień twardości:

1^o odp talkowi ( miękkie

2^o gips ( miękki)

3^o kolcyt ( miękki)

4^o fluoryt dość twardy

5^o apatyt twardy

6^o ortoklost twardy

7^o kwarc twardy

8^o topaz bardzo twardy- przecina szkło

9^o korunt bardzo twardy- przecina szkło

10^o diament bardzo twardy- przecina szkło

SORTYMENT WYROBÓW KAMIENNYCH

- kamień łamany: mury, fundamenty, drogi inne budowle inżynierskie

- kamienne płyty okładzinowe: do okładania ścian licowych, pilastrów, słupów, ogrodzeń

- kostki drogowe, krawężniki

- płyty kamienne na posadzki

- stopnie schodowe, podokienniki, parapety

KRUSZYWA BUDOWLANE

Kruszywa to podstawowy materiał do budowy betonu, zapraw, mieszanin bitumicznych, warstw filtracyjnych, warstw podkładowych.

Ze względu na pochodzenie dzielimy na 3 grupy

1 naturalne: niekruszone, kruszone

2 łamane: naturalne, granulowane

3 sztuczne

TABELKA

Ze względu na gęstość objętościową

1 Kruszywa lekkie o gęstości objętościowej do 1,8 g/cm³. Zastosowanie betony lekkie.

2 Kruszywa zwykłe o gęstości objętościowej od 1,8- 2,6 g/cm³ do zapraw i betonów zwykłych.

3 Kruszywa ciężkie o gęstości objętościowej powyżej 2,6 g/cm³ do betonów specjalnych.

Piaski ze względu na pochodzenie

1 Piaski rzeczne

2 Piaski z jezior

3 Piaski morskie

4 Piaski kopalniane

Żwiry

1 Żwiry kopalne

2 Żwiry rzeczne

Kruszywa łamane- Otrzymuje się poprzez rozdrobnienie naturalnych materiałów skalnych.

Kruszywa granulowane- dwa razy jest łamane, odsiewane i dzielone na frakcje.

Kruszywa sztuczne- produkt uboczny procesów przemysłowych charakteryzuje się małą gęstością pozorną i wyróżniamy:

1 żużel wielkopiecowy

2 żużel paleniskowy

3 popiół lotny

4 keramzyt

SPOIWA BUDOWLANE

Spoiwa są to rozdrobnione substancje, które po zmieszaniu z wodą twardnieją. Twardnienie spoiw zachodzi w wyniku reakcji chemicznych i jest nieodwracalny ( beton, gips).

Zaczyn jest to mieszanina spoiwa z wodą.

Zaprawa jest to zaczyn z dodatkiem piasku lub innego drobnego kruszywa.

Mieszanka betonowa jest to zaprawa z kruszywem o frakcjach powyżej 5mm.

Podział spoiw ze względu na surowiec skalny

1 Spoiwa wapienne i marglowe

2 Spoiwa gipsowe

Podział ze względu na zachowanie się spoiwa w środowisku wodnym

1 Powietrzne, które twardnieją tylko na powietrzu

- wapno zwykłe

- gips budowlany

2 Hydrauliczne twardnieją na powietrzu jak i w wodzie oraz po związaniu są odporne na działanie wody

- cement

- wapno hydrauliczne

Cement otrzymujemy poprzez zmielenie klinkieru cementowego z gipsem i dodatkami hydraulicznymi.

Klinkier cementowy otrzymujemy poprzez wypalanie w temperaturze 1450^oC mieszaniny surowców zawierających wapień i glino- krzemiany np. margiel. Po wypaleniu takiej mieszaniny otrzymujemy ziarna klinkieru o wymiarach od 2- 30mm, które następnie mieli się z dodatkiem kamienia gipsowego.

Klinkier cementowy tworzą:

- alit

- belit

- glinian trójwapniowy

PROCES WIĄZANIA I TWARDNIENIA CEMENTU

Po połączeniu cementu z wodą cząstki cementu ulegają częściowemu rozpuszczeniu. W wyniku reakcji chemicznych powstają nowe związki stanowiące produkt hydratacji i hydrolizy, a następnie ulegają zagęszczeniu, odwodnieniu i przekrystalizowaniu tworząc jednorodną zwartą masę.

Ze względu na cechy wytrzymałości dzielimy na 6 klas. Oznaczenie liczbowe klasy cementu oznacza wytrzymałości normowej zaprawy na ściskanie po 28 dniach.

1 32,5

23,5R

2 42,5

3 52,5

R- cement szybko wiążący

Podział cementu ze względu na rodzaj spoiwa

1 CEM I ( cement portlancki) otrzymujemy przez zmielenie klinkieru cementowego z bardzo małymi ilościami dodatków do 5%.

2 CEM II cement portlancki mieszany- klinkier cementowy, gipsu, dodatków mineralnych od 6- 35%.

3 CEM III cement hutniczy- klinkier cementowy, gipsu, dodatków w postaci granulowanego żużla wielkopiecowego 30- 80%.

Charakteryzuje się w stosunku do portlanckiego wyższą odpornością na działanie siarczanów z zastosowaniem środowiska agresywnego.

4 CEM IV cement pucolanowy- klinkier cementowy, gips, pucolanów, pył krzemionkowy.

SPOIWA GIPSOWE

Podstawowym składnikiem jest kamień gipsowy CaSO₄ 2H₂o innym surowcem jest gips bezwody anhydryt CaSO₄.

Spoiwa gipsowe otrzymujemy

- poprzez prażenia kamienia gipsowego w temperaturze 150- 190^oC a następnie jego zmielenie.

Ze względu na wytrzymałość mamy 2 gatunki gipsu: 6, 8.

Ze względu na stopień rozdrobnienia: grubo i drobno mielone.

Gips budowlany jest spoiwem pół wodnym.

GIPS SZPACHLOWY LUB TYNKARSKI

Gips budowlany zmodyfikowany różnymi dodatkami najczęściej poprawiające plastyczność i przyczepność.

Jako zastosowanie gipsu szpachlowego: gładzie, spoiny.

SPOIWA WAPIENNE

Dzielimy na kilka grup:

1 Wapno palone niegaszone- otrzymuje się w procesie wypalania kamienia wapiennego w temperaturze 950- 1100^oC CaCO₃Ⴎ CaCO +CO₂.Surowcem jest najczęściej wapień albo kreda.

Zastosowanie wapna palonego do produkcji cegieł wapienno- piaskowych i betonu komórkowego.

2 Wapno sucho gaszone otrzymuje się przez gaszenie wapna palonego małą ilością wody do 60% masy wapna.

3 Wapno gaszone 9 ciasto wapienne0 otrzymuje się w wyniku wapna gaszonego dużą ilością wody.

Zastosowanie w budownictwie poszczególnych spoiw.

Cement portlancki- w konstrukcjach o wymaganej dużej wytrzymałości np. elementy prefabrykowane konstrukcje sprężone. Do konstrukcji pracującej w warunkach obniżonej i podwyższonej temperatury.

Cement portlancki mieszany- w warunkach silnego oddziaływania wód agresywnych siarczanowych do produkcji betonów komórkowych.

Cement hutniczy- do betonów narażone na agresję środowiskową wody silnie zasolone z zawartością kwasów oraz wysoką temperaturą. Budowle masywne nie należy stosować w warunkach szybkiego wysychania.

Cement pucalanowy- podobne do hutniczego narażone na agresję chemiczną, betony wodoszczelne, komórkowe.

Mamy cement murarski jest to gorsza odmiana cementu portlanckiego do zapraw oraz betonów klas niższych.

Cement portlancki biały-głównie do prac elewacyjnych, tynków zewnętrznych.

Zastosowanie spoiw gipsowych w miejscach nie narażonych na działanie wilgoci oraz w pomieszczeniach dla, których wilgotność względna powietrza nie przekracza 60%.

Zastosowanie wyrobów gipsowych

Tynki zewnętrzne- płyty, pustaki, bloki, klejenie płyt do murów oraz uzupełnianie szczelin na łączeniach. Do zapraw murarskich wykonywanie detali architektonicznych oraz napraw.

Spoiwa wapienne zastosowanie

Wapno palone stosuje się do wapiennych zapraw murarskich i tynkarskich stosowanych głównie w obniżonych temperaturach.

Lekkie betony żużlowe komórkowe i wyroby silikatowe

Wapno sucho gaszone, hydratyzowane do tynków zwłaszcza szlachetnych zapraw murarskich. W postaci mleczka wapiennego do gruntowania, bielenia.

ZAPRAWY BUDOWLANE

Podział zapraw ze względu na rodzaj użytego spoiwa

- cementowe

- cementowo- wapienne

- wapienne

- gipsowe

- gipsowo- wapienne+

- cementowo- gliniane

Ze względu na zastosowanie w budownictwie

- murarskie

- tynkarskie

- szlachetne

- ciepłochronne

- wodoszczelne

- żaroodporne

- kwasoodporne

Ze względu na cechy techniczne

na ściskanie po 28 dniach. Dzielimy na marki: 0,3;0,6; 1; 2; 4; 7; 12; 15; 20.

Składniki zapraw

1 Spoiwo w zależności od przeznaczenia rodzaj do zapraw przeznaczonych na tynki zewnętrzne, murowanie piwnic i posadzki stosuje się cement. W przypadku prac wykończeniowych stosujemy gips. Wapno jest spoiwem, które występuje we wszystkich zaprawach.

2 Kruszywo do zapraw to piasek uziarnienia do 2mm.

3 Woda o następujących kryteriach odpowiedni odczyn pH powyżej 4, twardość poniżej 10, zawartość siarkowodoru poniżej 20.

Zaprawy wapienne uzyskujemy poprzez ręczne lub mechaniczne wymieszanie w odpowiednich proporcjach są to:

- ciasto wapienne lub wapno wymieszane z paskiem lub wodą

- zaprawy gipsowe i gipsowo wapienne są mieszaninami spoiwa gipsowego, wody i kruszywa z ewentualnymi dodatkami spoiwa wapiennego w postaci ciasta wapiennego

- zaprawy cementowe- cement, piasek i woda. Stosujemy dodatki uplastyczniające, uszczelniające, dodatki zmniejszające ścieralność

- zaprawy cementowo- wapienne- cement, wapno gaszone, piasek, woda

- zaprawy polimerowe- stosuje się sztuczne żywice syntetyczne. Charakteryzują się zwiększoną odpornością na agresję chemiczną, większą wytrzymałością w szczególności odporny na rozciąganie lub uderzenia, dobra przyczepność do podłoża

- zaprawy ogniotrwałe- zaprawy szamotowe gdzie dodatkiem jest glina ogniotrwała

- zaprawy krzemionkowe gdzie dodatkiem jest zmielony kwarcyt

- zaprawy termalitowe z dodatkiem ziemi okrzemkowej

Do łączenia murów narażonych na działanie temperatury powyżej 900^oC.

Dodatki do zapraw

1 Uplastyczniające są to; popioły lotne, maczki mineralne i żużlowe jest to również wapno. Zwiększona jest jego wytrzymałość, wodoszczelność, odporność na korozję.

2 Przyspieszające wiązanie: chlorek wapniowy może to być szkło wodne, węglan sodowy lub potasowy. Wadą jest utrzymanie wytrzymałości.

3 Koloryzujące: biały, mączki mineralne, barwiące np. pigmenty.

Zastosowanie zapraw w budownictwie

1 Zastosowanie zapraw świeżych- łączenie elementów drobno wymiarowych w stadium wykończeniowym, tynki i wylewki. Dodatkowo zaprawy można stosować do wypełnienia spoin i rys oraz uszczelnienia.

Do zapraw tynkarskich z wilgotnością

1 do pomieszczeń o wilgotności powietrza przekraczającym 60% stosujemy zaprawy na bazie spoiw

- cement portlancki

- murarski

- wapno hydrauliczne

2 do pomieszczeń, która nie przekracza 60%

- cement murarski

- gips

- wapno

Ze względu na użyte spoiwa

- zaprawy cementowe

- cementowo- wapienne. Stosuje się do murów podziemnych, do tynków zewnętrznych, do wykonywania posadzek.

- zaprawy gipsowe

- gipsowo- wapienne. Głównie do tynkowania powierzchni wewnętrznych.

Wyroby gotowe z zapraw

1 wyroby betonowe:- cegły i pustaki ścienne

- ściany fundamentowe, ściany piwnic

2 Dachówki i gęsiory cementowe barwione w masie podczas procesów produkcji. Zastosowanie jak w ceramicznych.

3 Pustaki stropowe ( gęsto żebrowych)

- DZ

- Akerman

- Teriva

Jako dodatek do pustaków betonowych stosuje się żużel wielkopiecowy.

Innym rodzajem dodatków może być keramzyt.

Wyroby gipsowe

1 Pustaki ścienne, bloki, ścianki działowe. Produkowane są z czystego zaczynu gipsowego z odpowiednimi dodatkami poprawiającymi wytrzymałość na ściskanie oraz odporność na wilgoć. Jako dodatki może służyć cement ( w niewielkich ilościach) oraz kruszywo najczęściej w postaci żużla.

Z płytowych elementów gipsowych wyróżniamy:

- elementy drobno wymiarowe oraz wielko wymiarowe

2 Płyty gipsowo kartonowe- składają się z rdzenia gipsowego, obłożonego obustronnie kartonem. Mogą być one modyfikowane:

- płyty gipsowo kartonowe zwykłe

- płyty gipsowo kartonowe ognioochronne wykonane z zaczynu gipsowego z dodatkiem włókna szklanego

- zaczynu impregnowanego

Grubości: najcieńsza płyta ma 9,5mm, 12,5mm, 15mm, 18mm.

Wyroby wapienno-piaskowe ( silikaty)

Zalety:

Składają się z wapna i piasku, naturalne pochodzenie składników. Niska promieniotwórczość, koszt wyrobu należą do jednych z najtańszych, duża pojemność cieplna co wynika z dużej gęstości. Wysoka odporność na korozję biologiczną, wysoka ognioodporność, niska nasiąkliwość ( nie przekracza 16%), duża wytrzymałość na ściskanie od 10- 25Mpa.

Wady

Wysoki współczynnik przewodzenia ciepła ( silikat ၡ= 1,05W/mh). Cegła silikatowa pełna, drążona ( 250*120*25) PN- 75/B- 12003- 2.

Pustaki drążone wapienno- piaskowe: 2NFD, 3NFD. Kształtki ścienne, bloki, pustaki wentylacyjne.

BETONY

Mieszanka betonowa- jest to jednolita mieszanina wszystkich składników spoiwa, kruszywa, wody przed rozpoczęciem wiązania. W wyniku procesów twardnienia mieszanki betonowej powstaje beton. Najintensywniej twardnieje w przeciągu pierwszych dni, wytrzymałość normową beton otrzymuje po 28 dniach. Czas wiązania zależy od warunków; laboratoryjnych, naturalne, obniżonej temp zewnętrznej, podwyższonej temp zewnętrznej.

1 BETON ZWYKŁY

Charakteryzuje się gęstością w zakresie od 1,8- 2,6 kg/dm³. Jako spoiwo używa się cementów portlanckich jako kruszywa materiały mineralne o średnicy do 5mm, ciężarze objętościowym powyżej 1800kg/m³. Struktura betonu jest zwarta, nie posiada wolnych przestrzeni.

Klasyfikację betonów dokonuje się na podstawie tzw klasy betonów:- B25 (wytrzymałość gwarantowana na ściskanie betonu), nasiąkliwość betonów zwykłych narażonych na działanie czynników atmosferycznych nie powinna przekraczać 5% w pozostałych przypadkach poniżej 9%.

Najniższa klasa betonu to B7,5, B10, najwyższa B50.

W zależności od oczekiwanej wytrzymałości stosuje się różne marki cementu:

1 betony B7,5- B30- cement portlancki B25

2 B20- B40- cement portlancki B35

3 B30- B50- cement portlancki B45

Dwie podstawowe cechy mieszanki betonowej ;

- urabialność betonu

- konsystencja

Konsystencja inaczej stopień ciekłości. Decyduje o przemieszczaniu się mieszanki betonowej w formie. Konsystencja zależy głównie od zawartości frakcji kruszywa poniżej 0,5mm. Konsystencje dzielimy na 5 grup:

I mieszanki o konsystencji wilgotnej stosujemy w przypadku następujących wyrobów:

- wyroby prefabrykowane

- wyroby betonowe i żelbetowe muszą być zagęszczane mechanicznie oraz betony niekonstrukcyjne zagęszczane ręcznie.

II gęsto- plastyczna

- prefabrykowane

- betonowe i żelbetowe przy nieskomplikowanych kształtach oraz betony niekonstrukcyjne zagęszczane ręcznie

III konsystencja plastyczna

- betonowe i żelbetowe

- wyroby płytowe formowane w pozycji pionowej

IV ciekła

V półciekła- betony konstrukcyjne zagęszczane ręcznie

Urabialność mieszanki betonowej

Urabialność- decyduje o stopniu szczelności wypełnienia formy z zachowaniem jednorodności składu. Projektowanie ze względu na:- kształt i wymiary

- ilość zbrojenia

- sposób zagęszczania

Ustalanie składu mieszanki betonowej

Dwie metody;

1 metoda doświadczalna

2 obliczeniowo- doświadczalna

Jako założenia wyjściowe do projektowania są: wytrzymałość, konsystencja, urabialność

Etapy projektowania;

1 Ustalenie klasy betonu, stopnia mrozoodporności, stopnia wodoszczelności

2 Dobór i badanie składników betonu

3 Wstępne ustalenie składu mieszanki betonowej

4 Próby, badania kontrolne

2 BETONY LEKKIE

Cechą charakterystyczną jest ich gęstość pozorna nie przekracza 1,8g/cm³. Zaletą w stosunku do betonów zwykłych jest dobra izolacyjność cieplna ၡ=0,25- 0,37. Wadą jest mniejsza wytrzymałość na ściskanie i większa odkształcalność.

Klasyfikacja betonów lekkich na podstawie kruszywa

1 betony keramzytowe

2 betony z wypełniaczami organicznymi

3 betony mikroporowate

4 betony komórkowe, pianobetony

Ad 1 W zależności od uziarnienia kruszywa betony dzielimy pod względem struktury; zwarta, półzwarta.

Zastosowanie betonów zwartych element o przeznaczeniu konstrukcyjnym oraz o konstrukcji izolacyjnej. Stosuje się wewnątrz konstrukcji zawartość porów w betonie nie przekracza 10%. Betony półzwarte w zastosowaniach konstrukcji izolacyjnych, porowatość od 15- 30%. Betony jamiste zast to elementy izolacyjne, porowatość do 30%. Wadą jest niska wytrzymałość nie przekracza 5 Mpa.

Ad 2 Otrzymuje się, poprzez zastosowaniu materiałów takich jak odpady drzewne wióry, trociny, strunki. Mamy betony trocinowe, trocino- beton, głównie drzew iglastych (trociny) sosna, świerk. Wadą jest duża nasiąkliwość do 80%, niska odporność ogniowa, wytrzymałość do 10 Mpa. Główne zastosowanie to materiały izolacyjne, w pomieszczeniach suchych i średnio wilgotnych.

Ad 3 Jest zbliżony do trocino- betonu, wymaga mniejszej ilości spoiwa. Głównie wytrz na płyty wiórowo- cementowe .Wytrzymałość na ściskanie do 3,5Mpa.

Ad 4 Beton komórkowy otrzymujemy poprzez spulchnienie świeżej mieszanki betonowej za pomocą gazów wydzielających w wyniku reakcji chemicznych może to być tlen, wodór lub powietrze. Betony komórkowe poddawane są procesowi autoklawizacji czyli obróbce termicznej w temp ok. 180C. Proces ten przyspiesza dojrzewanie betonu, zmniejsza skurcz oraz zwiększa wytrzymałość.

Piano- beton uzyskuje się w wyniku spulchnienia świeżej mieszanki betonowej specjalnie przygotowaną pianą. Nie są poddawane obróbce czyli dojrzewają w warunkach naturalnych. Betony komórkowe dzielimy: ze względu na gęstość objętościową w stanie suchym; 400, 500, 600, 700, 800.

Wytrzymałość na ściskanie: najmniejsza 1,5Mpa, 2MPA, 3Mpa, 4Mpa, 5Mpa, 6, 7, 6Mpa.

Jako kruszywo do betonów komórkowych może być :

- zmielony piasek i bloczki mają kolor biały

- zmielony popiół błotny kolor szary

3 BETONY SPECJALNE

- Betony o wysokiej wytrzymałości nie może przekraczać 30Mpa. Charakteryzują się zawartością cementu w granicach 450, 550kg/m³. Uzyskujemy je dzięki zastosowaniu:

1 cementów wysokich marek

2 zastosowaniu kruszyw łamanych

3 projektowanie mieszanki betonowej o konsystencji nie rzadszej niż gęstosta plastyczna.

- Betony odporne na ścieranie dzielimy na sposób ścierania: ruch pierwszy kołowy należy stosować kruszywa większej grubości ziaren i podwyższonej wytrzymałości, przesuwanie się materiałów sypkich np. po ściankach silosów należy stosować zaprawy o podwyższonej szczelności.

Betony ognioodporne uzyskujemy poprzez zastosowanie odpowiedniego rodzaju kruszywa:

1 kruszywo łamane ze skał magmowych

2 gruz pochodzenia ceramicznego

3 żużel sztuczny np. keramzyt, żużel wielkopiecowy

WYROBY GOTOWE Z BETONU ZWYKŁEGO (PREFABRYKATY)

Ze względu na wielkość dzielimy na :

1 wielkowymiarowe

2 drobnowymiarowe

Ad 1 Do wielkowymiarowych zaliczamy:

a) słupy, belki, dźwigary- zastosowanie głównie budowle przemysłowe i użyteczności publicznej. Zalety skrócenie czasu budowy, obniżenie kosztów. Wady konieczność stosowania specjalnego sprzętu, brak dowolności kształtowania form.

- płyty stropowe dachowe- zastosowanie budynki przemysłowe i użyteczności publicznej czasami w budynku indywidualnym

Płyty stropowe dzielimy na dwa rodzaje:

- żebrowe

- kanałowe

- płyty dachowe; żebrowe

- płyta korytkowa

Inne wyroby betonowe wielkowymiarowe

- elementy ogrodzeń

- słupy trakcji elektrycznej i telekomunikacyjnej

- płyty drogowe

- elementy klatek schodowych; biegi schodowe, płyty spoczników

Ad 2 a)Płyty chodnikowe, drogowe, krawężniki

b)kostka brukowa- dzielimy na dwie grupy:

- odmiana pierwsza przeznaczona do nawierzchni drogowych, wytrzymałych na ściskanie nie mniejsza niż 50MPa

- druga odmiana przeznaczona do ruchu pierwszego, wytrzymała na ściskanie, nie mniejsza niż 35MPa

Kostka brukowa charakteryzuje się następującymi parametrami technicznymi

1 Duża wytrzymałość na ściskanie min 35Mpa

2 Mała nasiąkliwość poniżej 5%

3 Wysoka mrozoodporność min 50 cykli

4 Niska ścieralność

c)Rury i kręgi betonowe produkowane są w zakresie średnic do 150cm w trzech odmianach.

Główne zastosowanie:

1 instalacje kanalizacyjne

2 Warunki nieagresywne.

Lepiszcza i wyroby bitumiczne

Lepiszczami bitum. nazywamy organiczne materiały wiążące, które dzięki zjawiskom adhezji i kohezji zmieniają konsystencję.

Adhezja- zapewnia przyczepność lepiszczy do pow., dzięki siłom między cząsteczkami lepiszcza a powierzchnią.

Kohezja- zapewnia wytrzymałość lepiszczy dzięki siłom wewnętrznym wzajemnego przyciągania się cząsteczek z jakich zbudowane jest lepiszcze.

Oba zjawiska opierają się na działaniu sił przyciągania między cząsteczkami zwanymi siłami van der Waalsa.

Lepiszcza miękną stopniowo i upłynniają się pod wpływem ogrzewania, natomiast schłodzone twardnieją. Jest to proces odwracalny.

Ze względu na pochodzenie lepiszcza dzielimy na dwie grupy:

-lepiszcza asfaltowe

-lepiszcza smołowe

Do produkcji lepiszcz asfaltowych produktem wyjściowym jest ropa naftowa lub asfalty naturalne.

Do produkcji lepiszcz smołowych wykorzystuje się produkty destylacji węgla i innych surowców organicznych.

Lepiszcza smołowe i asfaltowe różnią się od siebie właściwościami fizycznymi, takimi jak: odporność na wpływy czynników atmosferycznych oraz chemicznymi. Lepiszcza smołowe ulegają szybciej niż asfalty procesom utleniania i odparowania składników lotnych, wskutek czego twardnieją i kruszeją. Są natomiast odporne na działanie grzybów i drobnoustrojów.

1.Asfalty są produktami o konsystencji stałej lub półpłynnej, barwy ciemnobrunatnej do czarnej, rozpuszczają się w dwusiarczku węgla, benzenie, benzolu i innych rozpuszczalnikach. W stanie nieogrzewanym nie wykazują wyraźnego zapachu. Są odporne na działanie wody i kwasów. Asfalty stanowią produkt wyjściowy do produkcji materiałów wodoszczelnych i przeciwwilgociowych.

Ze względu na pochodzenie asfalty dzielimy na:

- naturalne

- ponaftowe

Asfalty naturalne- występują w przyrodzie w postaci złóż bitumicznych, przeważnie w pobliżu źródeł ropy naftowej. Zawartość czystego asfaltu w złożach waha się od 55-98%. Może występować w postaci nasyconych skał porowatych, przeważnie wapieni i dolomitów o zawartości czystego asfaltu od 10-15%.

Asfalty ponaftowe- są produktem ubocznym destylacji ropy naftowej jako najcięższa frakcja. Ponieważ ropa naftowa jest mieszaniną różnych grup węglowodorów, dlatego asfalty otrzymywane z różnych odmian ropy różnią się składem, właściwościami fizycznymi i chemicznymi.

Cechy techniczne wybranych asfaltów drogowych:

1. Temp. mięknienia od 25-50 C

2. Ciągliwość w temp. 25 C od 40-100 cm

3. Temp. łamliwości od -1 do -18

2.Smoły są produktami o konsystencji płynnej otrzymywane z destylacji substancji organicznych (węgla kamiennego, brunatnego, drewna)

W zależności od warunków destylacji wyróżniamy:

-smoły koksownicze- otrzymywane w koksowniach podczas przeróbki węgla kamiennego na koks (smoły wysokotemperaturowe)

-smoły gazownicze- otrzymywane w gazowniach podczas przeróbki węgla kamiennego na gaz.

3. Papy- jest to bitumiczny materiał arkuszowy o budowie warstwowej w postaci taśm szerokości od 90 do 110 cm i długości od 10 do 40 m. Rdzeniem papy jest warstwa z asfaltu lub smoły, natomiast nośnikiem inny materiał np. welon z włókna szklanego, tkanina tech., folia alum., włóknina lub tektura budowlana. Nośnik zapewnia papie wytrzymałość na rozerwanie lub przebicie. W zależności od rodzaju materiału bitumicznego papy dzielimy na:

-asfaltowe

-smołowe

W zależności od zastosowania:

-izolacyjne (I)

-podkładowe (P)

-wierzchniego krycia (W)

W zależności od sposobu łączenia rozróżniamy: papy zwykłe; łączone na zimno; termozgrzewalne; samoprzylepne.

Zastosowanie wyrobów bitumicznych w budownictwie

1.Asfalty- do produkcji papy, jako główny składnik lepiku, kitu oraz jako masy izolacyjne do pokrywania rurociągów. Asfalty drogowe są stosowane do regeneracji i utrwalania powierzchni, do wytwarzania zapraw i emulsji asfaltowych, do wykonywania nawierzchni dywanikowych.

2.Wyroby do pokryć i izolacji przeciwwilgociowych- podstawowymi materiałami do izolacji przeciwwilgociowych są:

I.-materiały bitumiczne płynne (emulsje asfaltowe, pasty emulsyjne, roztwory, lepiki i masy asfaltowe i smołowe)

II.-papy jako materiały rolowe

Emulsje asfaltowe-są zawiesinami drobnych cząsteczek asfaltu w wodzie. Otrzymujemy je przez mechaniczne mieszanie asfaltu z wodą, przy jednoczesnym wprowadzaniu emulgatorów np. kwasów tłuszczowych. Trwałość emulsji zapewniają stabilizatory. Emulsje asfaltowe stosuje się do: gruntowania dojrzałych powłok betonowych np. na ławach fundamentowych, tarasach, balkonach. Są niezbędne do gruntowania podłoża betonowego pod papy izolacyjne.

Pasty emulsyjne- są to trójfazowe układy składające się z wody, asfaltu i gliny. Stosowane głównie jako materiał gruntujący oraz do zacierania rys, pęknięć i ubytków w podłożu, do wykonywania izolacji przeciwwilgociowych typu lekkiego, do napraw pokryć dachowych.

Roztwory asfaltowe- jest to asfalt rozpuszczony w szybkoschnącym rozpuszczalniku typu benzyna lakowa lub olej naturalny z dodatkami uszlachetniającymi takimi jak: kalafonia, żywica lub pokost. Zastosowanie do: uszczelniania powierzchni, izolacji przeciwwilgociowych typu lekkiego i antykorozyjnego, do klejenia warstw papy, do wykonywania warstw wodoszczelnych na powierzchnie o małym spadku.

Lepiki asfaltowe- dzielimy na lepiki stosowane na zimno i na gorąco. Stanowią mieszaninę asfaltów, wypełniaczy, plastyfikatorów i rozpuszczalników. Stosowane jako: powłoka antykorozyjna, używana do pokrywania powierzchni mostów, blaszanych pokryć dachowych, murów, betonów, drewna, do konserwacji pokryć dachowych, do przyklejania na zimno papy asfaltowej, do wykonywania izolacji wodoszczelnej typu lekkiego.

3.Zastosowanie papy- papy smołowe stosujemy do izolacji przeciwwilgociowych i wodoszczelnych. Papy asfaltowe w zależności od osnowy i gramatury stosujemy do:

I.papy termozgrzewalne na osnowie z włókniny poliestrowej: jako warstwa spodnia w pokryciach dachowych na podłożach betonowych, cementowych; do wykonywania izolacji wodochronnych; do izolacji poziomej fundamentów, pionowej ścian fundamentowych, posadzek w pomieszczeniach wilgotnych oraz na gruncie, izolacji balkonów, zbiorników wodnych.

II. papy asfaltowe na osnowie z włókien szklanych: jako spodnia warstwa pokryć dachowych; w izolacjach wodochronnych; jako podkład pod gonty bitumiczne

III. papa termozgrzewalna na osnowie z tkaniny szklanej: jako spodnia warstwa pokryć dachowych; izolacji wodochronnych; poziomej izolacji ław fundamentowych i pionowej ścian fundamentowych; izolacji posadzek w pomieszczeniach mokrych i na gruncie

IV. papa asfaltowa na folii aluminiowej: jako izolacja paroszczelna w stropodachach; wierzchnia warstwa pokryć dachowych (o spadku do 20%); do izolacji rurociągów o dowolnym przekroju.

Gonty bitumiczne są drobnowymiarową odmianą pap. Technika produkcji jest zbliżona do techniki produkcji pap. Wierzchnia strona gontu pokryta jest posypką z pokruszonego łupka bitumicznego, która chroni materiał ze względów mechanicznych przed promieniami UV i nadaje kolorystykę. Gonty papowe stosuje się jako wierzchnie pokrycia dachów o pochyleniu połaci od 12-75˚. Układa się je na pełnym poszyciu wykonywanym np. ze sklejki drewnianej (OSB).

Drewno i materiały drewnopochodne.

Drewno stosowane jest w budownictwie do wykonywania: konstrukcji ściennych, dachowych oraz jako materiał wykończeniowy na podłogi, boazerie, stolarkę okienną i drzwiową. Ponadto drewno wykorzystuje się w procesie wznoszenia budynków jako materiał na deskowania lub rusztowania. Drewno stosuje się także do produkcji wyrobów drewnopochodnych np. płyty pilśniowe, wiórowe, paździerzowe, sklejkę oraz jako dodatki do betonu.

Skład chemiczny

-węgiel ok. 50%

-tlen ok. 43%

-wodór ok. 6%

-azot ok. 0,2%

Właściwości fizyczne drewna obejmują: barwę, połysk, rysunek, wilgotność, masę, ciepło spalania, przewodność, rozszerzalność cieplną, izolacyjność cieplną i akustyczną oraz zapalność.

Gatunki drzew i rodzaje drewna.

I.gatunki iglaste

-sosna- drewno sosnowe jest: łatwe w obróbce, miękkie, sprężyste, trwałe, o znacznej wytrzymałości, odporne na działanie umiarkowanej ilości wilgoci (ze względu na dużą zawartość żywicy). Najlepsze właściwości techniczne osiąga dla drzew od 80-120 lat. Stosujemy do: produkcji stolarki budowlanej, konstrukcji dachowych, desek podłogowych, sklejki.

-świerk- drewno świerkowe jest: miękkie, o średniej wytrzymałości, sprężyste, dość łatwo pęka, zawiera dużą liczbę sęków. Najlepsze właściwości dla drzew od 80-120 lat. Zastosowanie jak sosna, jednak ma gorsze parametry wytrzymałościowe.

-jodła- drewno jodłowe jest miękkie, giętkie, o średniej wytrzymałości, łupliwe i dość łatwo pęka. Zawiera najmniejszą ilość żywicy ze wszystkich drzew iglastych. Najlepsze parametry techniczne dla drzew 100-letnich.

-modrzew- drewno modrzewiowe jest najbardziej trwałe ze wszystkich drzew iglastych. Najlepsze parametry techniczne dla drzew 100-120 lat. Jest bardzo żywiczne.

II.gatunki liściaste

-dąb- drewno dębowe jest twarde, ma dużą wytrzymałość, odporność na ścieranie, jest trwałe, łatwo ulega pękaniu i paczeniu. Najlepsze właściwości osiąga po 180 latach.

-grab- jest drewnem ciężkim, bardzo twardym, trudno łupliwym, mało ścieralnym, o dobrych właściwościach mechanicznych.

-jesion- jest drewnem dość ciężkim, wytrzymałym, elastycznym, dobrze się obrabia i poleruje. Świeże drewno daje się łatwo wyginać. Jest trwały w warunkach suchych, natomiast w wilgotnych szybko ulega korozji biologicznej.

-buk- jest drewnem twardym, o dużej wytrzymałości, łatwo się obrabia, jest trwały w warunkach suchych lub stałej obecności wody, natomiast pod wpływem czynników atmosferycznych łatwo ulega zniszczeniu przez grzyby i owady.

-olcha- jest drewnem miękkim, łatwo obrabiającym się oraz łupliwym. W środowisku wodnym odporne na procesy starzenia, ze względu na zawartość znacznych ilości garbnika.

-wiąz- jest drewnem twardym, wytrzymałym, sprężystym, trudno się łupie, łatwo obrabia. Jest trwały zarówno w powietrzu, jak i pod wodą.

-brzoza- jest drewnem o strukturze jednolitej, zwartej, o dobrych właściwościach mechanicznych, lecz małej odporności na grzyby domowe.

Właściwości tech. drewna:

1. barwa- świadczy o gatunku drewna

biała-jodła, świerk, grab, buk, klon

żółta-brzoza i limba

brunatna-dąb, jesion

czerwona-modrzew, wiśnia

czarna-orzech

2. połysk- świadczy o twardości drewna

3. rysunek- jest związany z gatunkiem drewna

4. zapach- jest związany ze znajdującymi się w drewnie żywicami, olejkami, garbnikami

5. wilgotność- drewno świeże ma wilgotność 35%, w stanie powietrzno- suchym od 15-20%, w pomieszczeniach suchych od 8-13%. Wilgotność ma wpływ na kruchość i pękanie drewna. Do celów budowlanych należy drewno o wilgotności od 12-18%.

6. nasiąkliwość- jest zdolnością pochłaniania wody. Zależy od kształtu, wymiarów oraz wilgotności początkowej.

7. przewodność cieplna- zależy od gęstości, wilgotności oraz kierunku włókien

8. skurcz i pęcznienie- występują pod wpływem zmiany wilgotności (wysychanie powoduje kurczenie, nasiąkanie powoduje pęcznienie)

9. gęstość pozorna- jest stosunkiem masy drewna do jego objętości przy określonej wilgotności (0;12;15%). Gatunki o większej gęstości pozornej charakteryzują się większą twardością.

Określenie (rodzaj drewna)	Gęstość poz. (kg/m^3)	gatunki
B. ciężkie	>800	Grab,cis
Ciężkie	700-800	Buk, jesion, orzech
Umiark. ciężkie	600-700	Modrzew, dąb, klon, brzoza
Lekkie	500-600	Kasztanowiec, wierzba
Umiark. lekkie	400-500	Sosna, jodła, świerk, lipa
B. lekkie	400<	topola

10. ścieralność- jest zmianą powierzchni drewna pod wpływem sił i obciążeń trących. Zależy od gatunku, twardości, gęstości oraz przekroju drewna.

Buk 100% ścieralność

Sosna 77%

Dąb 78%

Brzoza 68%

Świerk 55%

11. wytrzymałości

Rodzaj drewna	na ścisk	na rozc	na zgi
Sosna	44	104	78
Świerk	43	90	66
Dąb	53	90	78
buk	53	135	105

12.korozja biologiczna- jest procesem niszczenia drewna, w którym organizmy żywe, takie jak grzyby, bakterie, owady wnikają do wnętrza drewna i przetwarzają go na humus. Ochrona drewna polega na:

-projektowaniu elementów drewnianych tak, aby nie mogły powstać warunki sprzyjające jego korozji poprzez ochronę przed wpływami atmosferycznymi i zawilgoceniem, zastosowaniu odpowiednich izolacji i wentylacji

-stosowaniu drewna o odpowiedniej wilgotności oraz w takich warunkach, aby nie powodować jej podniesienia

-zabezpieczenie drewna przez impregnację środkami grzybobójczymi za pomocą powłok ochronnych, malarskich. Impregnacje możemy wykonywać metodami: malowanie pędzlem, zanurzanie lub kąpiel, opryskiwanie, metodą ciśnieniowo-próżniową.

Sortyment drewna

Tarcica budowlana- jest materiałem drzewny otrzymywanym przez piłowanie podłużne drewna okrągłego. Dzielimy na: obrzynaną i nieobrzynaną. Elementy obrzynane są produkowane w postaci:

1.deski o grubości 19-45 mm

2.bale o grubości 50-100 mm

3.łaty o grubości 38-75 mm

4.krawędziaki o dług. krawędzi 100-175 mm

5.belki o wym. >200 mm

Zastosowanie drewna w budownictwie

-do wznoszenia ścian budynków w konstrukcji

1.konstrukcja wieńcowa

2.konstrukcja szkieletowa

DREWNIANE MATERIAŁY PODŁOGOWE

* deszczułki posadzkowe (parkiet lub klepki)

Produkowane z drewna przeważnie liściastego gr. od 13 - 22 mm, szer. 30 - 100 mm, dł. 200 - 300 mm.

Wilgotność drewna o 7 - 13 % des

* deski posadzkowe klejone

Są elementami trójwarstwowymi o wym. 3000/337/15 klejone klejem wodoodpornym. Warstwę górną stanowią elementy bukowe lub dębowe grubości od 3,5 do 6 mm. Warstwę śr. listwy z drewna iglastego natomiast dolną (deski z drewna iglastego) - są wykończone warstwą kleju i łączone na piórowpust

* panele podłogowe

Materiały drewnopochodne, składają się z 3 warstw:

1 - pow. górna składa się z przezroczystego laminatu światło lub chemoutwardzalnego

2 - war. materiału bazowego wykonanego z płyty wiórowej lub litego drewna

3 - war. spodnia - gwarantuje stabilność panelu

Grubość panelu od 6 - 8 mm.

* płyty mozaikowe z drewna

Są zestawem drobnowymiarowych listewek z drewna liściastego o wym. od 20/100 mm do 25/125 i gr. 8 - 10 mm. Są kształtu kwadratowego lub prostokątnego.

MATERIAŁY DREWNOPOCHODNE

Sklejka

Jest płytą sklejoną z co najmniej 3 warstw (liczba nieparzysta). W zależności od stopnia odporności na działanie wody wyróżniamy sklejkę:

- suchotrwałą

- półwodoodporną

- wodoodporną

Płyty pilśniowe

Produkuje się z odpadów tartacznych drewna iglastego zmieszanych z klejem. W zależności od stopnia sprasowania wyróżniamy płyty:

1) porowate - o gęstości pozornej do 350 kg/m³

2) płyty twarde - o gęstości powyżej 800 kg/m³, gr. od 2 - 6 mm

Płyty pilśniowe porowate stosowane są do izolacji stropów, podłóg, natomiast płyty twarde do wyrobu stolarki budowlanej.

Płyty wiórowe

Z wiórów drzewnych spojonych klejem chemoutwardzalnym. Mogą być oklejone lub nieoklejone fornirami lub płytami pilśniowymi twardymi. Gęstość pozorna od 500 - 700 kg/m³, gr. 10/50 mm, stosowane do lekkich elementów budowlanych oraz w przemyśle meblarskim.

Płyty paździerzowe

Są produkowane z paździerzy, lnianych lub konopnych spojonych klejem w podwyższonych temp. Mogą być produkowane jako płyty lekkie (gęstość ok. 400 kg/m³, zastosowanie: izolacje cieplne i akustyczne) oraz ciężkie (gęstość 500 - 700 kg/m³, zastosowanie: jako elementy osłonowe)

Gr. płyt paździerzowych od 8 - 50 mm.

MATERIAŁY METALOWE

Metale oraz ich stopy występują jako konstrukcje samonośne lub osłonowe, ponadto służą do:

1) wykonywania przegród warstwowych na ściany i dachy (jako okładziny zewnętrzne)

2) krycia dachów

3) produkcji okuć, przewodów i sprzętu instalacyjnego

4) robót wykończeniowych

Metalami nazywamy pierwiastki chem., które w skondensowanych stanach skupienia (stałym lub ciekłym). Charakteryzują się b. dobrą przewodnością cieplną, elektryczną, dużą plastycznością oraz nieprzezroczystością. W stanie stałym występują wyłącznie w formie krystalicznej. Ze względy na temp. topliwości rozróżnia się:

1) metale łatwotopliwe - temp. 230 - 660 ႰC (cyna, ołów, cynk, magnez)

2) metale trudnotopliwe - temp. 1180 - 1800 ႰC (miedź, nikiel, żelazo)

3) metale b. trudnotopliwe - temp. 2500 - 3400 ႰC (wolfram)

W budownictwie największe zastosowanie ma żelazo oraz metale ciężkie i lekkie.

Żelazo

Gęstość 7,85 kg/m³, temp. topnienia 1535 ႰC, przew. cieplna od 37 - 43 W/mთK.

Miedź (metal ciężki)

Gęstość 8,05 kg/m³, temp. topnienia 1083 ႰC, ၬ = 275 W/mთK.

Aluminium (metal lekki)

Gęstość 2,7 g/cm³; t_t = 660 ႰC; ၬ = 155 W/mთK.

Właściwości mechaniczne

- wytrzymałość na ściskanie

- wytrzymałość na ścinanie

- wytrzymałość na rozciąganie

- ciągliwość

- płynięcie

W przyrodzie jedynie nieliczne metale występują w stanie rodzimym. Są to platyna, złoto, miedź, rtęć. Najczęściej występują w postaci ród będących zw. chem. metalu z domieszkami mineralnymi tj. tlenki, wodorotlenki, węglany, siarczki, krzemiany. Metale techn. i stopy uzyskuje się z ród w procesie metalurgicznym. Proces otrzymywania dzielimy na 3 etapy:

1) obróbka wstępna - polegająca na wzbogaceniu przez zwiększenie procentowej zaw. metalu

2) właściwy proces metalurgiczny prowadzący do otrzymania materiału surowego przez redukcję rudy

3) rafinację polegającą na utlenianiu niepożądanych pierwiastków na tlenki, które są lotne lub tworzą żużel.

W wyniku tego procesu uzyskuje się metal użytkowy nadający się do obróbki plastycznej, odlewania lub wytwarzania stopów.

KLASYFIKACJA METALI

I Metale i stopy żelazne

Gł. skł. jest żelazo (stal, żeliwo)

II Metale i stopy nieżelazne

Gł. skł. jest aluminium, cyna, miedź

STAL BUDOWLANA

- Jest stopem żelaza z węglem i innymi pierwiastkami tj. (mangan, fosfat, krzem, chrom). Zaw. węgla poniżej 2 %. Wraz ze wzrostem zaw. węgla zwiększa się wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności oraz twardość. Zmniejsza się wydłużalność i spawalność. ၬ = 58 W/mთK (360 x większy niż ၬ drewna) i 34 x większy niż ၬ betonu. Ze względy na dodatki wyróżniamy:

1) stal węglową (zawierającą do 1,07 % węgla)

2) stal stopową (zawierającą inne pierwiastki metalu i krzemu o zaw. od 2,5 do 5 %).

W zależności od wł. mech. stal dzielimy na gatunki - oznaczenie jest symbolem literowym i poszczególne skł. oznaczają:

St - stal niskowęglowa; S - stal spawalna; W - ograniczona ilość węgla.

Stal charakteryzuje się dużą wytrzymałością bez względu na rodzaj połączeń, jednorodność struktury oraz niezmiennością cech mechanicznych w czasie. Nie jest odporna na działanie wysokiej temperatury, w wyniku której pogarsza swoje właściwości wytrzymałościowe.

Konstr. stalowe powinny być zabezpieczone przed działaniem wysokiej temperatury poprzez: pęczniejące powłoki malarskie, płyty okładzinowe (np. gips-karton).

Korozja stali

1) Korozja chem.

Występujące gł. w procesie termicznej obróbki stali, powoduje powstawanie na jej powierzchni tlenków żelaza (zwanych zgorzeliną)

2) Korozja elektrochem.

Powstaje w wyniku działania czynników atm. w wyniku przepływu prądu elektrycznego za pośrednictwem elektrolitu, którym może być woda deszczowa lub technologiczna.

Zapobieganie korozji:

Polega na stosowaniu odp. śr. ochrony, tj. powłok malarskich lub metalizacyjnych (jako cynkowe lub aluminiowe), racjonalnym doborze mat. konstr. i połączeń oraz kształtowania konstrukcji.

Konstrukcje stalowe stosowane są w budownictwie przemysłowym, rolniczym, użyteczności publicznej, mieszkaniowych oraz w budowlach inżynierskich.

WYROBY ZE STALI

1) Wyroby walcowane

Otrzymujemy przez wielokrotne przewalcowanie stali w celu uzyskania żądanego profilu.

Pręty - wytwarza się jako gładkie lub żebrowane o przekroju poprzecznym kołowym, kwadratowym lub 6-kątnym. Zastosowanie - jako pręty zbrojeniowe w konstr. żelbetowych.

KLASY JAKOŚCI STALI ZBROJENIOWEJ

I A-0 - StOS

A-1 - St3SX

A-2 - 18G2

A-3 - 34G3

A-IIIN - 20G2VY

Ⴗ kształtowniki - jako kątowniki, teowniki, dwuteowniki, ceowniki, zetowniki.

Kątowniki występują jako równoramienne lub nierównoramienne. Zastosowanie: pręty kratownic, elementy składowe przekrojów złożonych.

Ⴗ teowniki - występują jako profile wysokie lub niskie

h Ⴓ b - wysokie

h < b - niskie

Zastosowanie - jako pręty kratownic oraz drugorzędne elementy konstr. np. szczebliny okien w oknach stalowych

Ⴗ dwuteowniki - dzielimy na zwykłe, równoległościenne i szerokostopowe

zwykłe - h>b

szerokostopowe - h<b

Zastosowanie - na elementach ściskanych (gł. słupy)

Ⴗ ceowniki

Stosowane na przekrojach złożonych, np. pręty kratownic lub stężeń, głównie dachowe

Ⴗ zetowniki

Zastosowanie - jako płetwie dachowe lub jako pręty złożone z innymi kształtownikami lub blachami

Ⴗ blachy

Występują jako grube od 3 - 60 mm, cienkie od 0,35 - 0,9 mm, uniwersalne od 6 - 40 mm oraz żeberkowe od 2,5 - 10 mm.

- blacha ocynkowana -prod. jako cienka ze stali W lub zwykłej, dwustronnie ocynkowanej w ilości nie mniejszej niż 220 g/m³

- blacha fałdowa - zabezpieczenie antykorozyjne przez ocynkowanie lub nałożenie powłoki z tworzyw sztucznych. Produkuje się jako niskofałdowe i wysokofałdowe. Zastosowanie niskofałdowe - jako konstr. osłonowe lekkiej budowy, wysokofałdowe na konstr. przenoszące obciążenia, np. konstr. dachowe

- blacha dachówkowa - jako ukł. wielowarstwowy składający się z: lakier bezbarwny, powłoka zewn., farba podkładowa, warstwa cynku, blacha stalowa, warstwa cynku, farba podkładowa, lakier ochronny.

Zast. pokrycia typu lekkiego (ciężar od 5 kg/m²)

Ⴗ materiały złączne

a) gwoździe - wykonane ze stali miękkiej o niewielkiej zawartości węgla, mogą mieć przekrój okrągły lub kwadratowy zabezpieczony antykorozyjnie przez ocynkowanie, dł. od 40 - 300 mm

b) śruby - prod. ze stali węglowej

Ⴗ rury stalowe

Prod. się jako walcowane na gorąco o średn. od 20 do 2000 mm. Mogą być ocynkowane. Zastosowanie: na rusztowania, przewody, elementy konstrukcyjne.

Ⴗ siatki

Obecnie rzadziej stosowane, dawniej podczas tynkowania na drewnie, tynkowania sufitów podwieszanych, w okładzinach słupów lub belek oraz jako zbrojenie żelbetu.

Ⴗ płyty warstwowe

Skł. się z 2 okładzin zewnętrznych z blachy stalowej oraz wypełnienia z pianki poliuretanowej, styropianu lub wełny mineralnej. Blachy wykonywane są jako obustronnie ocynkowane o grubości od 0,5 do 0,63 mm, pokrywanej na gorąco powłoką poliestrową lub akrylem nadającym jednocześnie barwę. Zast.: budownictwo wewn. lub zewn. w halach, pawilonach, chłodniach.

WYROBY GIĘTE NA ZIMNO

Kształtowniki stalowe gięte na zimno są produkowane z taśm lub blach stalowych o profilach otwartych lub zamkniętych. Zast. do lekkich konstr. stalowych (bud. szkieletowe), elementy ślusarki budowlanej, stelaże oraz pale do deskowań wykopów.

WYROBY Z ŻELIWA

Są wyrobami odlewanymi, produkowane jako rury, łączniki oraz kształtki. Zastosowanie: armatura wodno-kanalizacyjna, piecowa, grzejniki c.o.

WYROBY Z METALI NIEŻELAZNYCH

Ⴗ blachy miedziane

Stosuje się do pokryć dachowych, rynien oraz rur spustowych w bud. sakralnym i zabytkowym. Grubość blach od 0,5 - 1,5 mm. Trwałość do 300 lat. Woda: utlenianie pod wpływem czynników atmosferycznych.

Ⴗ kształtki i pręty aluminiowe

Prod. są ze stopów aluminium met. obróbki plastycznej za pomocą walcowania, wyciskania lub ciągnienia. Zast.: przekroje złożone, do produkcji okien, drzwi, lekkich ścian osłonowych, sufitów podwieszanych. Konstr. aluminiowe stosuje się w środ. narażonych na działanie czynników atmosferycznych.

Ⴗ blachy aluminiowe

Faliste lub fałdowe. Zast.: do lekkich ścian osłonowych.

Ⴗ cynk

Do obróbek blacharskich i pokryć dachowych.

Ⴗ ołów

Do izolacji wodoszczelnych i kw. odpornych w postaci cienkich blach i fali.

Ⴗ cyna

W stopie z ołowiem tworzy spoiwo do łączenia blach przez lutowanie.

SZKŁO BUDOWLANE

Otrzymujemy przez schładzanie surowców szklarskich stopionych w temp. 1300 - 1500 ႰC, tj. piasek z dodatkiem wapienia, dolomit, soda.

Skł. chemiczny szkła:

- SiO₂, od 70 - 72 %

- NaO, od 15 - 18 %

- CO, od 5 - 8 %

Skł. barwiącymi są gł. tlenki metali dodawane w ilości do 5 %. Zw. manganu i niklu barwią szkło na fioletowo, kobaltu i miedzi na niebiesko, żelaza i chromu na zielono, selenu i złota na czerwono.

Rodzaje szkła i jego właściwości

1 - szkło płaskie - prod. metodą walcowania lub ciągnienia, która polega na pionowym lub poziomym wyciąganiu taśmy szkła z płynnej masy szklanej

2 - szkło hartowane - otrzymywane przez nagrzewanie szkła do temp. 650ႰC, a następnie gwałtowne jego chłodzenie

3 - szkło klejone - otrzym. poprzez sklejenie tafli szkła folią poliizobutylenową.

Własności szkła

Gęstość 2,6 - 2,8 g/cm³_.

Wytrzymałość na ściskanie - 390 MPa

Wytrzymałość na rozciąganie - 29 - 59 MPa

Moduł sprężystości - 72 თ 10³ MPa

Ponadto szkło jest:

- dobrym izolatorem prądu elektrycznego

- odporne na wpływy atm.

- odp. na kwasy

- przepuszczalne dla promieni widzialnych

- kruche

- twarde, 5 - 7 Mosha

- współczynnik przew. cieplnej ၬ = 0,93 - 1,04 W/mთK

Klasyfikacja szkła budowlanego

I szkło płaskie ciągnione

Otrzymywane przez pocięcie taśmy szklanej formowanej metodą ciągnienia. Może być przeźroczyste, matowe, polerowane, pochłaniające promieniowanie cieplne, refleksyjne, hartowane.

II szkło płaskie walcowane

Otrzymywane przez pocięcie taśmy szklanej otrzymywanej met. walcowania. Może być zbrojone lub hartowane, bezbarwne lub barwne.

III szkło płaskie typu float

Otrzymywane przez pocięcie taśmy szklanej formowanej na powierzchni topionego metalu (zazwyczaj cyny) może być obrabiane jak I.

IV szkło płaskie zespolone

Wytwarza się przez połączenie ze sobą płyt szklanych za pomocą kleju bezpośrednio lub pośrednio z zastosowaniem wkładki dystansującej.

V szkło profilowane

Prod. metodą walcowania lub formowania metodą termiczno-grawitacyjną.

VI kształtki szklane

Sprasowane, jedno lub 2 częściowe elementy, tj. pustaki, luksfery, itp.

VII szkło piankowe

Jest spienioną masą szklaną stosowaną do izolacji cieplnych.

VIII włókno szklane

Stanowią pasma włókna o gr. 35 mikrona, gęstość nie przekracza 120 g/cm³.

BILANS CIEPLNY BUDYNKU

Sezonowe zapotrzebowani na ciepło budynku jest różnicą sumy strat ciepła przez przenikanie oraz na podgrzanie powietrza wentylacyjnego pomniejszoną o zyski ciepła wewn. oraz od promieniowania słonecznego.

Q_T - straty ciepła przez przenikanie przez przegrody przeźroczyste lub pełne

T_ij - temp. wewn. „j” strefy

T_e - temp. zewn.

Przegroda	Ai	Vi	M XXX	Qti
Ściana S Ściana W Ściana N Ściana E	159,50 134,90 199,80 185,00	0,30 0,30 0,30 0,30	100 100 100 100	4780 4047 5994 5550
Okna S Okna W Okna N Okna E	38,40 79,80 30,00 28,10	1,30 1,30 1,30 1,30	100 100 100 100	4992 10374 9900 3653
Dod Podł. str I Podł. str. II	28,50 58,00 127,00	1030 100,50 70,48	100 100 70	2755 2900 4267

q - strumień ciepła

liczba stopnio dni

L_dim - liczba dni w miesiącu

C_p - ciepło wł. pow.

ၲ_p - gęstość pow.

ၹ - strumień pow. wentyl.

24 - liczba godzin w dobie

A_s - pole pow. przeszkleń

TR - współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego 0-1=0,64

S(m) - suma promieniowania cieplnego (XXX)

Z - wsp. zacienienia elewacji

Q_s - zyski ciepła od promieniowania słonecznego

Wewn. zyski ciepła

Q_L - zyski ciepła od mieszkańców

Q_cw - zyski ciepła od przygotowania c. wody użytkowej

Q_c - zyski ciepła od gotowania

Q_OS - zyski ciepła od oświetlenia

Q_el - zyski ciepła od urządzeń elektrycznych

ၦ_L - strumień ciepła od człowieka

N - liczba mieszkańców

L_d - liczba dni w danym miesiącu

၄ၦ_cw - uśredniony strumień ciepła od przygot. cw do 1 mieszkańca

ၦ_cw - odniesiony do 1 mieszkańca

Zyski ciepła od gotowania

ၦ_c - str. ciepła od gotowania

BILANS CIEPLNY

BILANS CIEPLNY - met. uproszczona

śc. zewn

dach

okna

drzwi

podł. na gruncie w I

podłoga w strefie II

przegród wewn.

1 Dane geometryczne budynku

A - pole pow. przegród zewn. (rury, okna, drzwi, dach, XXX)

V - kubatura części ogrzew. netto

- wsp. kształtu budynku 0,8 - 1,2

2 Straty ciepła przez przenikanie Q_t [kWh/a]

Q_r = 58217 [kWh/a]

A = 1299,00 m²

V = 4220,50 m²

ၹ = 0,75

[kWh/a]

4 Zyski ciepła

5 Wewn. zyski ciepła

Q_s = 16107

Q_r = 3577

ZASTOSOWANIE SZKŁA

Ⴗ kształtki szklane

- pustaki szklane, luksfery, cegły

Naświetla ścianki działowe

Ⴗ szyby zespolone oraz szkło płaskie

Szklenie drzwi, okien, świetlików, witryn, itp.

Ⴗ szkło płaskie pochłaniające promieniowanie podczerwone, szkło refleksyjne

Zast.: przeszklenia na elewacjach silnie nasłonecznionych

Ⴗ szkło płaskie barwne

Zast.: licowanie ścian zewn., produkcja witraży

Ⴗ izolacje termiczne

Zast.: szkło piankowe, włókno szklane, izolacje cieplne ścian, dachów, wypełnienie elementów warstwowych

1 Stolarka okienna i drzwiowa

Z wykorzystaniem ram drewnianych, tworzyw szklanych i aluminiowych. ၬ szyb Ⴓ 1 W/mთK jest zależny od ilości szyb, wyp. przestrzeni międzyszybowych, np. gazem szlachetnym (argon), stosowania powłok niskoemisyjnych. Wsp. przepuszczalności promieniowania słonecznego TR 0,8 - 0,64 jest zależny od ilości szyb, rodzaju użytego szkła (koloru szkła) oraz wewn. powłoki niskoemisyjnej.

2 Fasady szklane

Jako połączenie konstr. nośnej (stalowej lub aluminiowej) wyk. w konstr. słupowo ryglowej z przeszkleniem, łączenie szyb do ramy odbywa się za pomocą klejów silikonowych. Zast.: w obiektach biurowych, usługowych, bankach, itp.

3 Kształtki szklane

3a Pustaki szklane

Wykonane z 2 ident. kształtek szklanych połączonych w procesie termicznego zgrzewania. We wnętrzu znajduje się przestrzeń z hermetycznie zamkniętym pustym powietrzem. Długość boków od 19 - 25 cm, grubość 8 cm, ciężar od 2,5 do 4,4 kg, wytrzymałość na ściskanie 2 MPa. Zast.: do budowy ścian wewn. lub zewn., świetlików.

3b Luksfery

Pojedyncze kształtki szklane o dł. 15 lub 20 cm, masie od 1,2 - 2,2 kg, wytrzymałość na ściskanie > 4 MPa, przepuszczalność światła powyżej 60 %. Zast.: do budowy ścianek wewn. (mają gorsze wł. izolacyjne niż pustaki szklane)

4 Szkło profilowane

Są elementami w postaci wydłużonej płyty szklanej o przekroju ceowym. Przep. światła powyżej 65 %, pozostałe parametry jak dla szkła. Zast.: do budowy ścian osłonowych, działowych, świetlików, szklarni, itp.

5. Kopułki szklane (tzw. świetliki dachowe)

Wyst. w XXX o kształcie okrągłym śr. 800 mm lub kwadratowym o dł. boku 800 mm, przep. św. 80 %. Zast.: jako elementy pokrycia dachowego doświetlające wnętrza

Tworzywa sztuczne

Są grupą mat. org., których gł. skł. są wielkocząsteczkowe zw. chem. (polimery).

Klasyfikacja

- ze względu na pochodzenie oraz proces prod. dzielimy na:

Ⴗ syntetyczne - otrzymane w wyniku polimeryzacji

Ⴗ półsyntetyczne - otrzymane przez modyfikację sur. nat.

Podstawowymi surowcami do prod. tworzyw są: węgiel kamienny, ropa naftowa, gaz ziemny, wapno, sól kamienna, soda, krzemiany. Dodatkowo do prod. tworzyw półsyntetycznych stosuje się subst. naturalne pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego (np. celulozę z drewna).

- ze względu na strukturę tworzywa oraz właściwości mech. i termiczne dzielimy na:

Ⴗ plastomery - 1 termoutwardzalne, 2 chemoutwardzalne, 3 termoplastyczne

Ⴗ elastomery

Tworzywa termoplastyczne

Pod wpływem ogrzewania miękną i nadają się do formowania, podczas oziębiania twardnieją i proces może być wielokrotnie powtarzany.

a) polichlorek winylu PCV

Prod. z acetylenu i kw. solnego lub etylenu i chloru, gęstość pozorna 1,4 g/cm³, temp. mięknienia 80ႰC, temp. płynięcia 170ႰC, temp. zniszczenia 230ႰC, w temp. ujemnych staje się kruchy i mało odporny na uderzenia. Wyróżniamy odmianę twardą (do prod. płyt, fali, rur wodociągowych, kanalizacyjnych, itp.) i miękką (do prod. wykładzin podłogowych, fali izolacyjnych, izolacji przew. elektr.)

b) polistyren

Prod. się z etylenu i benzenu, gęstość 1,05 g/cm³, temp. mięknienia 80-90ႰC. Gł. zast.: do prod. styropianu, tzw. polistyren spieniony - odznacza się b.d. własnościami izolacyjnymi, małą wodochłonnością, odp. na działanie wody i kw, brak odp. na działanie rozpuszczalników

c) polietylen PE

Otrzymywany przez polimeryzację etylenu. Wyróżniamy odmianę miękką o gęstości 0,92 g/cm³ oraz twardą o gęstości od 0,92 - 0,97. Stosowany do wyrobu fali izolacyjnej, rur inst., łączników do rur.

TWORZYWA TERMOUTWARDZALNE

Pod wpływem ogrzewania początkowo miękną, a następnie następuje proces nieodwracalnego chemicznego utwardzania się materiału wraz ze zmianą struktury.

a) żywice formaldehydowe

Otrzymujemy przez polikondesację formaldehydu z fenolem XXX, melaniną, stosowane do prod. osprzętu elektr., lakierów oraz płyt warstwowych

b) żywice poliestrowe

Dodatkowo wzmacniane włóknem lub tkaniną szklaną. Zast.: zb. na ciecze, płyty faliste, również do prod. np. kadłubów jachtów

c) żywice epoksydowe

Charakteryzują się d. wytrzymałością mechaniczną, odp. chemiczną, dobrą przyczepnością, stosowane jako kleje, kity, lakiery oraz zaprawy i betony żywiczne

TWORZYWA CHEMOUTWARDZALNE

Ulegają utwardzaniu pod wpływem niektórych subst. chem. będących katalizatorem reakcji chem.

a) poliuretan

Stosowany w formie spienionej do izolacji cieplnych oraz jako dodatek do lakierów

b) silikon

Stosowany jako impregnat lub kit trwały plastycznie

TWORZYWA ELASTOMERY

Wielocząsteczkowe, które pod wpływem działania sił ulegają znacznym odkształceniom plastycznym (mogą rozciągać się do dł. wielokrotnie przekraczających ich wymiar, a następnie powracać do niej bez oznak zniszczenia. Zaliczamy do nich gumę oraz kauczuki naturalne lub syntetyczne). Zast.: produkty z tworzyw sztucznych

ZASTOSOWANIE TWORZYW SZTUCZNYCH

1) Mat. podłogowe - Płytki polichlorowinylowe PCV, kształt 30x30, gr. 0,2 - 0,3 cm, nasiąkliwość do 2,5 %. Są odporne na wilgoć, oleje, są trudnościeralne i niepalne.

2) Wykładziny PCV - Gr. ok. 2 mm, odp. na ścieranie i czynniki chem.

3) Winyleum - Gr. 2 - 3 mm, cechy jak powyżej.

4) Masy podłogowe - Są to masy betonowe z dodatkiem żywic syntetycznych, charakteryzują się wys. odp. na ścieranie oraz wytrzymałością na ściskanie. Zast.: do posadzek bezspoinowych, samopoziomujących, gł. w bud. przemysłowym, w środ. narażonym na czynniki chem.

MATERIAŁY TERMOIZOLACYJNE

1 - styropian, w odmianach 12, 15, 20 (gęstość kg/m³), ၬ=0,038 - 0,045 W/mთK. Zast.: 12 - w miejscach chronionych przed uszkodzeniami mech., np. śc. warstwowe, 15 - do ocieplania ścian met. lekką mokrą, 20 - w miejscach narażonych na obciążenia, np. w stropach, pod posadzką, na stropodachach, bezpośrednio pod warstwą nawierzchnią.

2 - poliuretan - stosowany gł. jako rdzeń w płytach warstwowych oraz do izolacji przewodów instalacji grzewczej, ၬ=0,02 - 0,035 W/mთK, ၲ=45 kg/m³

3 - siding - winylowa okładzina elewacyjna wyk. z PCW. Jest to mat. przeznaczony do wy. elewacji w bud. do wys. 3 m.

Materiały do krycia dachów

Są to płyty płaskie, faliste lub fałdowe oraz świetliki dachowe, wytwarzane z PCW lub z żywic poliestrowych, gr. do 2 mm, masa 2,5 kg/m², nasiąkliwość do 0,4 %.

Materiały do izolacji przeciwwilgociowych

Folie polichlorowinylowe oraz poliizobutylenowe

Kity

- chemoodporne (na działanie kw. i zasad)

- poliestrowe (odp. na działanie soli, wody, olejów i benzyny)

- uszczelniające (o dobrej przyczepności do betonu, wypełnienie szczelin dylatacyjnych)

MATERIAŁY MALARSKIE

1 - farby

2 - lakiery

3 - emalie

KLEJE Z ŻYWIC SYNTETYCZNYCH

Wyroby instalacyjne

MATERIAŁY TERMOIZOLACYJNE

Mają za zadanie chronić pomieszczenia, konstrukcje, urządzenia przed stratami ciepła lub zimna, charakteryzują się niskim wsp. przewodzenia ciepła zależnym od gęstości obj. mat (porowatości).

Wymagania ogólne:

- niski wsp. ၬ poniżej 0,17 W/mთK

- niska gęstość ၲ poniżej Ⴃ 500 kg/m³

- niepalność

- niezmienność struktury

- odp. na korozję biologiczną i ingerencję gryzoni

Podział mat. termoizolacyjnych

Ⴗ Ze względu na pochodzenia surowca

- organiczne

- nieorganiczne

Ⴗ Ze względu na przeznaczenie

- mat. do izolacji konstrukcji

- mat. do izolacji urządzeń

- mat. do izolacji powierzchni o podwyższonej temp. (np. kotły grzewcze)

Ⴗ Ze względu na wygląd zewnętrzny

- mat. ziarniste (styropian granulowany, wełna granulowana oraz celuloza (ekofiber))

- mat. włókniste

- płyty

- maty

- otuliny

Do mat. organicznych zaliczamy:

płyty pilśniowe porowate, paździerzowe, wiórowe, maty i płyty trzcinowe, wyroby korkowe.

Do mat. nieorganicznych zaliczamy:

styropian, piankę poliuretanową, wełnę mineralną.

Płyty styropianowe

Są nieodporne na rozpuszczalniki, oleje i smary. Dzielimy na palne (S) i samogasnące (SF). Przy ociepleniach ścian metodą lekką, mokrą. Styropian może być stosowany do 6 kondygnacji.

Wełna mineralna

Do dociepleń metodą lekką, mokrą. Charakteryzuje się budową lamelową, która zapewnia podwyższoną wytrzymałość na ścinanie.

W śc. zewn. mat. izolacyjny może być ułożony pomiędzy warstwą nośną a osłonową (ściana trójwarstwowa) lub jako zewn. warstwa dociepleniowa wykończona met. lekką, mokrą lub met. lekką, suchą.

W lekkiej, mokrej płyty izolacji łączy się ze śc. konstr. za pomocą kleju oraz łączników mech., od zewn. płyty pokrywa się cienkowarstwowym (gr. 0,5 cm) tynkiem akrylowym na siatce.

W metodzie lekkiej, suchej mat. izolacyjny stanowi wypełnienie szkieletu (drewnianego lub aluminiowego) pokrytego od zewn. okładziną ścienną, np. siding.

Drobnowymiarowe elementy ścienne ze styropianu typu izodom, izomur, XXX są to elementy składające się z 2 ścianek wewn. gr. 5 cm oraz zewn. od 15 do 25 cm wypełnione rdzeniem betonowym o gr. 20 cm.

Charakteryzują się d. izolacyjnością cieplną, niską paroprzepuszczalnością.

IZOLACJA DACHÓW

1 - Jako izolacja zewn., kiedy mat. izolacyjny mocowany jest bezpośrednio do b. fałdowej lub konstrukcji stropodachu

2 - Jako wewnętrzna, kiedy mat. występuje jako wypełnienie przestrzeni między krokwiami lub szczeliny powietrznej w stropodachach wentylowanych

Pianka poliuretanowa

Zast.: Stosowana jako izolacja zewnętrzna na dachach o spadku powyżej 5 %. Jest natryskiwana za pomocą urządzeń na powierzchnię dachu wyk. z dowolnego podłoża. Po naniesieniu niezbędne jest pokrycie dachu odp. powłoką ochronną w celu ochrony przed działaniem promieniowania UV. Konstr. dachu i bud. powinna być stabilna. Piankę można nakładać wyłącznie na sztywne podłoża.

AUDITING ENERGETYCZNY

(doradztwo energetyczne w zarządzaniu energią w budynkach)

30,7 % przed rokiem 1944

28,1 % 1945 - 1970

23,7 % 71 - 85

11,8 % 86 - 93

4,1 % 94 - 98

1,6 % od 99

Termomodernizacja obejmuje wszelkie działania wpływające na zmniejszenie zapotrzebowania na energię. Może być realizowana poprzez:

1) zmianę (poprawę) sprawności systemu ogrzewania

2) poprawę własności izolacyjnych przegród zewnętrznych

3) ograniczenie i sterowanie ilością powietrza wentylacyjnego

Procentowy udział strat ciepła w budynku

Dom jednorodzinny

28 % przez dach (wentylacja)

22 % dach

12 % okna

32 % ściany

6 % do gruntu

Blok

15 % ściana

XXX strop

50 % wentylacja

XXX dach

32 % okna

15 % ściany

2 % do gruntu

Zmiana wsp. przenikania ciepła przegrody jest zależna od wartości początkowej. W przypadku gdy U=1 zastosowanie dodatkowej warstwy ocieplenia ၄R=1 zmniejsza współczynnik przenikania ciepła U'=0,5. Gdy U=0,25, ၄R=1, to U'=0,2

Ⴗ Jaką grubość d=? materiału izolacyjnego o wsp. ၬ należy zastosować aby istniejąca przegroda o wsp. U miała współczynnik przenikania U'

Schematyczny wykres do określania ekonomicznej wartości współczynnika k

I - koszty inwestycyjne

G - koszty ogrzewania

S - koszty łączne

Dla obecnie obowiązujących warunków (ceny energii cieplnej oraz kosztów prac termomodernizacyjnych), grubości mat. dociepleniowych określane są poprzez minimalne wartości oporów przegród

dla dachów R_T'Ⴓ4,5 [m²K/W]

dla ścian R_T'Ⴓ4,0 [m²K/W]

dla podłóg R_TႳ2,0 [m²K/W]

Działania chroniące środowisko będące elementami auditingu polegają na:

- instalowaniu urządzeń do oczyszczania spalin powstających w procesach spalania

- modernizacja lub zmiana technologii wytwarzania energii (jest to zastępowanie paliwa stałego przez paliwa płynne lub gazowe)

- racjonalizacją konsumpcji energii (ograniczenie strat ciepła przez przenikanie i na podgrzanie pow. wentylacyjnego oraz sterowanie inst. grzewczą).

Audit energetyczny jest opracowaniem zawierającym:

1) Informację co zrobić, aby osiągnąć zamienne korzyści (co jest opłacalne w danych warunkach)

2) Jak to zrobić (jakie zastosować rozwiązania techniczne i jakie wybrać urządzenia)

3) Kiedy realizować konkretne przedsięwzięcia, w jakiej kolejności

4) Jak sfinansować przedsięwzięcie (kredyt, inwestycja 3 strony, leasing, itp.)

Kredyty przyznawane przez WFOŚ dotyczą:

- ochrony atmosfery

a) modernizacja systemów grzewczych

b) inst. systemów grzewczych - zasilanych

c) zabezp. inst. urządzeń wykorzystujących odnawialne źródła energii (elektr. wiatrowe, wodne, energia słońca, energia biomasy i biogazu, energia biopaliw oraz pompy ciepła)

d) termomodernizacja budynków

- ochrony wód

- ochrony ziemi i przyrody

Kredyt może wynosić max. 70 % wart. inwestycji netto. Może on być częściowo umorzony. Wielkość sumy umorzonej jest zależna od tzw. efektu ekologicznego.

Warunki spełnienia ustawy termomodernizacyjnej:

1) docieplenie ścian

2) wymiana okien

3) docieplenie dachu

4) modernizacja inst. grzewczej

Warianty termomodernizacyjne:

a) 1

b) 2

c) 3

d) 1+2

e) 1+3

f) 2+3

g) 1+2+3

Wariant optymalny - daje możliwie duże oszczędności energii przy min. okresie zwrotu inwestycji.

Sprawność systemu ogrzewania

ၨ_w - sprawność wytwarzania energii

ၨ_e - sprawność wykorzystania ciepła (emisji)

ၨ_v - sprawność termostatyczna na grzejnikach

ၨ_p - sprawność przesyłu

Dla potrzeb projektu

Q_n - zapotrzebowanie na energię cieplną netto

Oszczędność energii przez przenikanie netto i brutto

docieplenie ścian netto

wymiana okien

Jak wyznaczyć procentową oszczędność

procentowa oszczędność

(z docieplenia ścian)

20 zł/GJ węgiel, 45 zł/GJ olej opałowy, 35 zł/GJ gaz sieciowy, 50 zł/GJ propan-butan, 1 kWh=0,0036 GJ

koszty ogrzewania

oszczędność kosztów ogrzewania

nakłady na działania termomodernizacyjne

Ceny docieplenia dla ścian:

styropian - 60 zł/m²

wełna - 100 zł/m²

zł/m²

zł/m²

Jak wyznaczyć prosty czas zwrotu inwestycji

[lat]

Do ONZ zalicza się niezależnie od

parametrów technicznych, procesy wytwarzające energię elektryczną lub cieplną pochodzącą z surowców odnawialnych.

ONZ są:

-praktycznie niewyczerpalne

-ich zasoby wyczerpują się samoczynnie

-z reguły nie zanieczyszczające środowiska

-koszt paliwa jest przewarznie=0

-występują praktycznie wszędzie, choć nie zawsze są jednakowo dostępne

Do ONZ należą:

-systemy słoneczne

-systemy geotermiczne

-systemy wiatrowe

-systemy wodne

-systemy biologiczne

*„White Paper for a community Strategy and action Plan Energy for the future: Renewable Sources of Energy”26.XI.1997.

*“Green Paper for Security of energy Supply” 29.XI.2000.

*“Program ALTENER” (dyrektywa 646/2000/EC.

*Directive 2001/77/EC of the European Parliament 287.IX.2001 on the promotion of electricity produced from renewable energy sources in the internal market.

*Dyrektywy UE zakładają zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych średnio o 1% rocznie wobec poziomu z roku 1990 w okresie do roku 2020.

Dyrektywa UE dotycząca etykietowania energetycznego budynków (energy lebeling, eco-lebeling)

Etykieta energetyczna będzie zawierała:

-zużycie energii cieplnej na c.o

-na podgrzanie ciepłej wody użytkowej c.w.u.

-prądu elektrycznego na oświetlenie i pozostałe funkcje

-wskaźnik zaopatrzenia na ciepło

-klasę energochłonności

-stopień wpływu budynku na środowisko.

Systemy słoneczne:

Wykorzystanie energii z systemów słonecznych w Europie (1989-1998) wzrosło 138%

Promieniowanie słoneczne:

-zmienne źródło energii, wynika to ze zmiany warunków meteorologicznych oraz ruchu obrotowego ziemi w osi i wokół słońca. Gęstość strumienia promieniowania słonecznego na orbicie ziemskiej:

WZÓR

Gsc- stała słoneczna= 1367[W/m²]

Nd- kolejny dzień w roku (1.I=1, 31.XII.=365)

Gęstość strumienia promieniowania słonecznego na powierzchni jest < od stałej słonecznej Gsc na skutek:

-rozproszenia i absorpcji promieniowania w atmosferze.

Składowe promieniowania na pow.

poziomej : WZÓR

Id-rozproszone, Ib- bezpośrednie.

Pod kątem β

WZÓR

Dla obszaru Polski sumy roczne energii :8400MJ/m² dla krańców N, 9250 MJ/m² dla krańców S. Dla Warszawy w zależności od roku: 3151-4013 MJ/m². Na pow.gruntu w W-wie średnia roczna promieniowania=3477. Sumy miesięczne w grudniu dla obszaru Polski wahają się:43-104 MJ/m²co stanowi 1,3% sumy rocznej. Najwyższe wartości osiągane są w czerwcu i lipcu. Najwyższą średnią miesięczną zanotowano w czerwcu 560 MJ/m².Udział średniej sumy miesięcznej w IV wynosi 16%sumy rocznej. Od V-VIII 58%. Dla W-wy w XII do pow. Ziemi dochodzi około 21% promien.poza atmosferycznego, natomiast od V-VIII ok.44%.

Promien. Słoneczne przy zetknięciu się z ziemią jest transformowane na różne strumienie:

I. Energię cieplną (skierowaną na podgrzanie atmosfery, wody i gruntu)

II. Energię mechaniczną (wiatr wpływy morskie, parowanie Ziemi i wody)

III. Energię chemiczną(fotosynteza, biomasa)

Wyróżniamy 3 rodzaje konwersji energii promieniowania słonecz.

a) fotoelektryczną

b) fototermiczną

c) fotochemiczną

Ad.a) Konwersja fotoelektryczna polega na bezpośredniej przemianie kinetycznej energii fotonów, niesionych w prom.słon.na energię elektryczną. Ogniwo fotowoltaniczne- kształt prostokątny o wymiarach kilka x kilka cm. Wytwarza się je z krzemu (metal kruchy nieodporny na naprężenia termiczne). Pojedyncze fotoogniwa łączy się w zespoły zwane bateriami fotowoltanicznymi lub panelami. Grubość fotoogniw:0,3[mm]. Górna część oprawiona jest metalową ramę tworzącą biegun ujemny umożliwiającą przepływ prądu. Fotoogniwa stosowane są w budynkach w postaci ruchomych lub nieruchomych paneli umocowanych najczęściej na dachu lub elementów drobnowymiarowych w postaci dachówek. Istotnym problemem jest magazynowanie energii. Do tego celu wykorzystuje się system baterii lub akumulatorów lub przesyła wytworzoną energię do sieci.

Ad.b) Konwersja fototermiczna stanowi przemianę energii słońca na energię cieplną. Polega ona na absorpcji energii atomów przez określone medium (powietrze, woda) i zwiększeniu kinetycznej energii tych atomów (kolektor słoneczny).

Ad.c) Konwersja fotochemiczna stanowi przemianę energii słońca na energię chemiczną. Procesy chemiczne, przy których wydziela się energia chemiczna to: fotodekompozycja (rozkład wody, elektroliza) i fotosynteza. Może być wykorzystywana wewnątrz budynku (ogrody wewnętrzne) lub w jego otoczeniu.

Systemy słoneczne dzielimy na:

Pasywne: Kolektory, zbiorniki, elementy konstrukcyjne budynku. Do pracy systemu pasywnego nie jest potrzebne żadne dodatkowe źródło energii. Składniki systemu są wielofunkcyjne, proste nie wymagają obsługi. Są trudne do zastosowania w istniejących budynkach, czyli związane są z architekturą budynku, jego konstrukcją, oraz układem względem stron świata.

Aktywne: Są zazwyczaj jednofunkcyjne. Do ich pracy potrzebna jest dodatkowa energia elektryczna. Są skomplikowane i wymagają obsługi. Możliwe jest wprowadzenie systemów aktywnych w struktury istniejących budynków.

Słoneczne systemy energetyczne w budynkach, systemy do ogrzewania wnętrz budynków oraz podgrzania ciepłej wody użytkowej dzielimy na:

1-systemy pasywne, które zbierają i rozprowadzają ciepło używając jedynie naturalnych sposobów przesyłania energii cieplnej dzięki przewodzeniu, konwekcji i promieniowaniu.

2-systemy aktywne, które wykorzystują mechaniczne środki do pozyskiwania i transportu energii cieplnej.

3-systemy mieszane „Hybrydowe”

Systemy pasywne: większość okien mają po stronie połud.aby zapewnić max dostęp prom.słon.w zimie, system zacieniający aby uchronić budynek przed przegrzewaniem w okresie lata, murowe i betonowe podłogi i ściany, aby gromadzić energie prom.słon., oraz odpowiednie ustawienie budynku względem stron świata.

Do systemów pasywnych zaliczamy:

-płaszczyzny przeszklone elewacji budynków

-ogrody zimowe-szklarnie

-ściany kolektorowo-akumulacyjne- składające się z elementów pełnych o dużej masie termicznej, pokrytych od strony zewnętrznej warstwą wykonaną z materiału o dużym współczynniku absorbcji, oraz pojedynczą szybę.

- ściana kolektorowo-akumulacyjna z izolacją transparentową, wysoki współ. przepuszczalności prom.słon. dobra izolacyjność cieplna.

- ściany kolektorowo-akumulacyjne

z materiałem fazowo zmiennym IT-MFZ. Część akumulacyjna przegrody wykonana jest z kompozytu(ceramicznego lub betonowego)modyfikowanego materiału o zwiększonej akumulacyjności cieplnej w stałej tem.

-ściana Tromb'ego jest modyfikowaną wersją ściany kolektorowo akumulacyjnej. Energia cieplna przekazywana jest do wnętrza budynku na drodze przewodzenia, promieniowania oraz konwekcji.

Systemy Aktywne- kolektory słoneczne :

-Ze względu na stopień koncentracji promieni słonecznych dzielimy na: płaskie i koncentryczne.

- Ze względu na nośnik ciepła: cieczowe i powietrzne.

-Ze względu na sposób zabudowania :wbudowane (dachowe lub ścienne)i wolnostojące.

Kolektor słoneczny ma za zadanie:

-absorbowanie prom.słonecznego

-przetwarzania promieniowania na energię cieplną.

-oraz jej przekazywanie do wnętrza budynków lub elementów instalacji.

Zdolność kolektora do absorpcji prom.jest określona poprzez optyczne własności osłony oraz powierzchni absorbera.

Płaski kolektor składa się z:

1.Pokrycia, które musi być przezroczyste dla promieni słon. posiadać dobre właściwości izolacyjne oraz chronić wntrze kolektora przed wpływami atmosferycznymi. Wykonuje je się ze szkła lub przezroczystych tworzyw sztucznych odpornych na działanie prom. ultrafioletowego np.: tworzywa akrylowe, epoksydowe lub poliestrowe zbrojone włóknem szklanym)

Żądana wytrzymałość na obciążenie wiatrem, śniegiem lub gradem: przynajmniej 0,75[kN/m²]

Pokrycie kolektora oraz jego zamocowanie w bramie musi umożliwiać kompensację wydłużeń spowodowanych zmianami temp. Od -25do 150 C

2.Płyta pochłaniająca: jej zadaniem jest absorpcja prom.słon. i przekazanie energii do czynnika roboczego, wykonane są ze stali nierdzewnej, miedzi, aluminium lub tworzyw sztucznych.

Pod względem konstrukcyjnym wyróżniamy:

-płyty wykonane z pojedynczej blachy do których przymocowana jest wężownica.

-płyty złożone z 2 blach, tłoczonych i połączonych w ten sposób że powstaje min. Układ kanałów którymi przepływa czynnik roboczy. Od strony tylniej i bocznych płyty powinny być zabezpieczone przed korozją, natomiast wierzchnia strona pokryta materiałem pochłaniającym. Najważniejszą cechą warstwy pochłaniającej jest duża selektywność tzn. wartość stosunku współczynnika pochłaniania do współczynnika odbicia.

3.Układ rur: w których znajduje się czynnik roboczy.

4. Izolacja cieplna: ma ona za zadanie ograniczyć straty ciepła przez spód i boki kolektora. Wykonuje się ją z wełny mineralnej, waty szklanej lub spienionych tworzyw sztucznych. Grubość izolacji powinna być dobrana w taki sposób aby strumień cieplny przenikający przez obudowę kolektora był mniejszy od 1 [W/m²]dla kolektorów wielosezonowych (całorocznych) lub <5[W/m²] dla kolektorów wykorzystywanych tylko w lecie.

5.Rama obudowy kolektora: zapewniająca odpowiednią wytrzymałość i sztywność kolektora.

W płaskich kolektorach cieczowych czynnikiem roboczym czyli elementem przekazującym energię cieplną z kolektora do budynku jest woda, glikol lub inny czynnik o obniżonej temp. Zamarzania, w przypadku kolektorów powietrznych czynnikiem roboczym jest powietrze.

Kolektory cieczowe mogą być stosowane do podgrzania ciepłej wody użytkowej lub wody w instalacji centralnego ogrzewania.

Ze względu na rozwiązania techniczne dzielimy na :

1.układ do bezpośredniego podgrzewania wody

2.układ do podgrzewania wody z zasobnikiem

3.układ z wymiennikiem ciepła

Kolektory powietrzne mogą być połączone bezpośrednio z układem wentylacyjnym budynku i wstępnie podgrzewać wpływające powietrze zewnętrzne. Stosowane są w układach z wentylacją mechaniczną i mogą być połączone z rekuperatorem czyli z urządzeniem do odzysku ciepła z powietrza wentylacyjnego.

Kolektory skupiające:są to kolektory w których dla zwiększenia gęstości strumienia promieniowania słonecznego zastosowano optyczne układy luster lub soczewek, prawidłowe działanie takiego kolektora polega na prostopadłym ustawieniu kolektora do kierunku padania promieniowania słonecznego. Uzyskuje się je poprzez zastosowanie sterowanych układów mechanicznych. Dzięki temu możliwe tzw.” podążanie tarczy kolektora za słońcem” poprzez zastosowanie układów skupiających można uzyskać zwiększenie gęstości promieniowania około 1000razy.W wyniku zastosowania układów skupiających na powierzchni kolektorów uzyskuje się wysokie temperatury dlatego kolektory te nazywamy wysokotemperaturowe. Stosowane są one na skalę przemysłową w tzw. elektrowniach słonecznych.

Rura cieplna: jest urządzeniem do przekazywania ciepła na drodze parowania i skraplania w układzie zamkniętym. Składa się z hermetycznego zbiornika, w postaci rury próżniowej wypełnionej częściowo cieczą roboczą(np.: woda)

Transport ciepła przebiega w zamkniętym cyklu parowania i kondensacji.

Kiedy ciepło działa na jedną część rury pewna część cieczy paruje, para przepływa do części nie nagrzewanej(w wyniku konwekcji ruch pary wodnej)gdzie się wykrapla wydzielając ciepło utajone kondensacji. Ponieważ utajone wody jest bardzo duże mały transport masy daje w wyniku duży transport ciepła.

MAGAZYNOWANIE ENERGII PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO

Energii słonecznej nie możemy magazynować w sposób bezpośredni. Najpierw musi być ona przetworzona na energię cieplną. W budownictwie wyróżniamy dwa podstawowe sposoby magazynowania energii cieplnej:

1.w elementach budynku

2.w zbiornikach zewnętrznych

Do magazynowania energii w elementach budynku mogą służyć:

-masywne elementy ścian,s tropów lub podłóg wykonane z materiałów o wysokiej pojemności cieplnej. Parametrem charakterystycznym dla materiałów budowlanych jest akumulacyjność cieplna c=[Wh/m³K]:

*beton-żelbet:c=560[Wh/m³K]

*gazo-beton 500 c=140[Wh/m³ K]

*cegła pełna c=450[Wh/m³K]

*styropian c=10[Wh/m³K]

*aluminium c=1080[Wh/m³K]

*grunt c=335-650 w zależności od rodzaju gruntu

Zbiorniki zewnętrzne: role zewnętrznych magazynów ciepła najczęściej całorocznych mogą pełnić:

-złoża kamienne(najczęściej sytuowane bezpośrednio pod budynkiem)

-grunt

-zbiorniki wodne(otwarte,lub zamknięte)

Pompy ciepła: służy do pobierania energii z przyrody lub odzyskiwania ciepła odpadowego z obiektów przemysłowych umożliwia ona pobieranie energii z każdej naturalnej substancji nawet takiej, która charakteryzuje się dość niską temperaturą. Istotna jest bowiem ilość energii jaką można odebrać nie zaś temperatura samego źródła dzięki temu pompa ciepła pozwala pobierać energię ze źródła o temperaturze niższej i przekazywać do środowiska o temperaturze wyższej.

Zastosowanie:

Małe:10-20kW-ogrzewanie budynków (temp.żródełTg=300K,Td=270K)

Średnie: do 1 MW-głównie cele technologiczne rekuperacja ciepła.(temp. źródeł Tg=400K Td=340K)

Duże:1-10MW=>cele komunalne i technologiczne.(temp. źródeł:

-współpraca z CO Tg=350K Td=320K

-produkcje pary Tg=400K Td=340K)

*Ze względu na temperatur pracy dzielimy na: nisko i wysokotemperaturowe.

Do niskotemperaturowych:

-źródło górne :ogrzewanie powietrzne, płaszczyznowe(wodne ogrzewanie podłogowe),zasobnik ciepłej wody użytkowej

-źródło dolne -grunt energia słoneczna- kolektor, powietrze zewnętrzne, zbiornik wodny.

Zasada działania pompy ciepła polega na ruchu lotnej cieczy o temp. wrzenia poniżej 0^oC.Ciecz taka krąży w zamkniętym obiegu parownika pod wpływem ciepła pobieranego ze źródła dolnego w tych warunkach dochodzi do wrzenia cieczy i zaabsorbowania znacznych ilości ciepła powstającą w ten sposób parę spręża się w skutek czego temperatura pary wzrasta sprężona gorąca para jest następnie skierowana do skraplacza gdzie oddaje ciepło do instalacji cieplnej. Na skutek utraty ciepła przechodzi w fazę stałą.

Ze względu na zasady działania wyróżniamy pompy: sprężarkowe(dostarczona energia mechaniczna) oraz pompy absorpcyjne(dostarczona energia cieplna).

Wielkością charakteryzującą sprawność pompy ciepła jest współczynnik wydajności grzejnej. Zależy on od temp. źródła dolnego(temp. parowania)oraz temp. źródła górnego -temp. izolacji(temp. skraplania).

Dla prawidłowo zaprojektowania układów pomp ciepła(np.; wymiennika zewnętrznego)współczynnik wydajności grzejnej Фr powinien zawierać się w zakresie od 3÷8

*Pompy ciepła wód powierzchniowych:

-źródłem ciepła mogą być: woda w jeziorach, rzekach lub morzach. W okresie lata energia cieplna akumulowana jest w masie wody ,która w okresie zimy w warstwach głębszych może utrzymywać temp. od 4÷5⁰C(może bałtyckie)do9 w przypadku jezior. Rocznie można pobierać od 10÷15kWh z m² powierzchni zbiornika wodnego.

*Pompy ciepła wód gruntowych.

Temp. wody gruntowej stabilizuje się w ciągu roku na głębokości poniżej 20m.Wydajność tego źródła może dochodzić do 10kW.Natężenie przepływu od 1 do 2m³ na h.

Ze względu na sposób ujęcia wody dzielimy na:

-system studni pojedynczej

-system 2 studni

-system studni pojedynczej ze zrzutem do ścieków.

Gruntowe pompy ciepła; -ze względu na ułożenie wymiennika zewnętrznego dzielimy na pompy w układzie poziomym oraz pionowym.

-W przypadku wymiennika poziomego głębokość ułożenia w zależności od strefy klimatycznej wynosi od1.2 do 2m.Odległość między kolejnymi wężownicami wynosi od 0.8 do 1m.Przyrost temp. nośnika wynosił 3 do 4[K].

Gęstość strumienia ciepła pobieranego z gruntu zależy od jego rodzaju i wilgotności:

-dla gleb wilgotnych40÷50W/m²

-dla gleb suchych 10÷30W/m²

Systemy i układy odzysku ciepła odpadowego.

-W budownictwie możemy odzyskiwać ciepło z:

1.powietrza odlotowego z ogrzewania, klimatyzacji lub wentylacji

2.ze ścieków

3.ze spalin z instalacji ogrzewczej

Budynki budowane w latach	Podstawowy przepis i data wprowadzenia	Wymagany wsp. przenikania k [W/m^2K] dla śc. zewn.	Przeciętne zużycie roczne na ogrzewania 1 m^2
						energii bezpośredn. kWh	energii pierwotnej kWh
do 1966 r.	Prawo Budowlane a) w śr. wsch. cz. Polski mur 2 cegły b) zach. cz. Polski mur 1^1/2 cegły	1,16 1,40	240-280 300-350	45-55 60-70
1967-1985	PN-64/B-03404 od 01.01.1966 PN-74/B-02020 od 01.01.XXX	1,16	240-280	45-55
1986-1992	PN-82/B-02020 od 01.01.1983	0,75	160-200	30-40
od 1993	PN-91/B-02020 od 01.01.1992	0,55	120-160	25-30
prognoza		0,30	50-80	10-15

2

5

---