Politechnika Wrocławska
Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
Instytut Budownictwa
Zakład Fizyki Budowli i Środowiska
Ćwiczenie projektowe z przedmiotu „Fizyka budowli”
Wykonał:
Wojciech Janik
rok IV, semestr VIII, KB
środa 1315 - 1500
Prowadzący:
dr inż. Elżbieta Śliwińska
Obliczenie wartości współczynników przenikania ciepła dla wszystkich przegród ograniczających ogrzewaną kubaturę budynku
Ściana zewnętrzna
Rysunek 1. Ściana zewnętrzna: 1 - tynk cementowo-wapienny, 2 - cegła ceramiczna pełna, 3 - wełna mineralna, 4 - cegła klinkierowa
L.p. |
Materiał warstwy |
d |
|
d / |
1 |
Tynk na zaprawie cementowo-wapiennej |
0,02 |
0,82 |
0,02 |
2 |
Cegła ceramiczna pełna |
0,25 |
0,77 |
0,32 |
3 |
Wełna mineralna |
0,18 |
0,045 |
4,00 |
4 |
Cegła klinkierowa |
0,12 |
1,05 |
0,11 |
Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego składającego się z warstw obliczamy według wzoru:
gdzie:
Rsi - opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni
R - suma obliczeniowych oporów cieplnych poszczególnych warstw
Rse - opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni
Współczynnik przenikania ciepła obliczamy ze wzoru:
Całkowity współczynnik przenikania ciepła Uc
Jego wartość określa się wg wzoru:
Składnik poprawkowy U wyznacza się natomiast wg wzoru:
Ug - Poprawka na nieszczelności. Przyjęto, że izolacja jest tak ułożona, że nie jest możliwa cyrkulacja powietrza po cieplejszej stronie izolacji; brak nieszczelności przechodzących przez całą warstwę izolacji. Stąd wg tablicy D.1 PN-EN ISO 6946:1999
Uf - poprawka na łączniki mechaniczne wg wzoru:
gdzie:
- współczynnik wg tablicy D.2, Przyjęto typ łącznika: kotew między warstwami muru:
f - współczynnik przewodności cieplnej materiału łączników. Przyjęto: stal budowlana żebrowana o
nf - liczba łączników na metr kwadratowy. Przyjęto: n = 3
Af - pole przekroju poprzecznego jednego łącznika powierzchnia łącznika. Przyjęto łączniki o średnicy = 6 mm Ⴎ Af = 0,0000283 m2
Ur - poprawka na wpływ opadów dla dachu o odwróconym układzie
warstw.
Końcowy współczynnik przenikania ciepła Uk wyznaczamy według wzoru:
Stąd:
Przegroda spełnia wymagania normy.
Zewnętrzna ściana piwniczna
Rysunek 2. Zewnętrzna ściana piwniczna: 1 - tynk cementowo-wapienny, 2 - cegła ceramiczna pełna, 3 - wełna mineralna, 4 - cegła klinkierowa
L.p. |
Materiał warstwy |
d |
|
d / |
1 |
Tynk na zaprawie cementowo-wapiennej |
0,02 |
0,82 |
0,02 |
2 |
Cegła ceramiczna pełna |
0,25 |
0,77 |
0,32 |
3 |
Wełna mineralna |
0,18 |
0,045 |
4,00 |
4 |
Cegła klinkierowa |
0,12 |
1,05 |
0,11 |
Ponieważ zagłębienie górnej powierzchni podłogi poniżej poziomu terenu przekracza 1,0 m, całą powierzchnie traktuje się jako strefę II.
gdzie:
- obliczeniowy opór cieplny gruntu przylegającego do podłogi w strefie
drugiej według tablicy NB.2 normy.
R - opór cieplny podłogi wg wzoru:
Przegroda spełnia wymagania normy.
Podłoga w piwnicy
Rysunek 3. Podłoga pod piwnicą: 1 - Płytki ceramiczne, 2 - Gładź cementowa, 3 - Folia izolacyjna, 4 - Wełna mineralna, 5 - 2x papa na lepiku, 6 - Chudy beton, 7 - Piasek
L.p. |
Materiał warstwy |
d |
|
d / |
|
|
[m] |
[W / (m K)] |
|
1. |
Płytki ceramiczne na zaprawie klejowej |
0,010 |
1,05 |
0,01 |
2. |
Gładź cementowa |
0,040 |
1,20 |
0,03 |
3. |
Folia izolacyjna |
- |
- |
- |
4. |
Wełna mineralna |
0,050 |
0,045 |
1,11 |
5. |
2x papa na lepiku |
0,003 |
0,18 |
0,02 |
6. |
Chudy beton |
0,100 |
1,00 |
0,10 |
7. |
Piasek |
0,150 |
0,55 |
0,27 |
Ponieważ zagłębienie górnej powierzchni podłogi poniżej poziomu terenu przekracza 1,0 m, całą powierzchnie traktuje się jako strefę II.
gdzie:
- obliczeniowy opór cieplny gruntu przylegającego do podłogi w strefie
drugiej według tablicy NB.1 normy.
R - opór cieplny podłogi wg wzoru:
Przegroda spełnia wymagania normy.
Strop nad poddaszem (nieogrzewane)
Rysunek 4. Strop nad poddaszem: 1 - tynk cementowy, 2 - deski sosnowe, 3 - folia paroszczelna, 4 - wełna mineralna, 5 - deski sosnowe, 6 - belka stropowa
L.p. |
Materiał warstwy |
d |
|
d / |
|
|
[m] |
[W / (m K)] |
|
1. |
Tynk cementowy |
0,02 |
1,00 |
0,02 |
2. |
Deski sosnowe |
0,05 |
0,16 |
0,31 |
3. |
Folia izolacyjna |
- |
- |
- |
4. |
Wełna mineralna |
0,15 |
0,05 |
3,33 |
5. |
Pustka powietrzna |
0,05 |
- |
- |
6. |
Deski sosnowe |
0,03 |
0,16 |
0,20 |
Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego składającego się z warstw obliczamy według wzoru:
gdzie:
Rsi - opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni
R - suma obliczeniowych oporów cieplnych poszczególnych warstw
Rse - opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni
L.p. |
Materiał warstwy |
d |
|
d / |
|
|
[m] |
[W / (m K)] |
|
1. |
Tynk cementowy |
0,02 |
1,00 |
0,02 |
2. |
Deski sosnowe |
0,05 |
0,16 |
0,31 |
3. |
Folia izolacyjna |
- |
- |
- |
4. |
Belka stropowa |
0,20 |
0,16 |
1,25 |
5. |
Deski sosnowe |
0,03 |
0,16 |
0,20 |
Szerokość pierwszej strefy AI = 0,10 m; szerokość drugiej strefy AII = 0,90 m.
Współczynnik przenikania ciepła obliczamy ze wzoru:
Wyznaczenie rozkładu temperatury w zadanej przegrodzie w skali długości i skali oporów cieplnych dla poprawnego i odwróconego układu warstw
Obiekt zlokalizowany jest w Suwałkach (V strefa klimatyczna). Temperatura obliczeniowa powietrza na zewnątrz budynków w tej strefie te = -24 °C. Wartość obliczeniowej temperatury w pomieszczeniu ti = +20 °C
Wyznaczenie rozkładu temperatury na powierzchni i wewnątrz ściany wielowarstwowej dla układu poprawnego.
Przegroda |
Grubość warstwy d |
Współczynnik przewodności cieplnej |
Opór cieplny Rn |
Różnica temperatur na powierzchni przylegającej warstwy |
Temperatura na powierzchni warstwy |
|
m |
W / (m × K) |
m2 × K / W |
°C |
°C |
Powietrze w pomieszczeniu |
|
|
0,13 |
|
20,00 |
|
|
|
|
1,23 |
18,77 |
Tynk lub gładź cementowo-wapienna |
0,02 |
0,82 |
0,02 |
|
|
|
|
|
|
0,23 |
18,53 |
Mur z cegły ceramicznej pełnej |
0,25 |
0,77 |
0,32 |
|
|
|
|
|
|
3,08 |
15,45 |
Filce, maty i płyty z wełny mineralnej od 40 do 80 |
0,18 |
0,05 |
4,00 |
|
|
|
|
|
|
37,99 |
-22,53 |
Mur z cegły klinkierowej |
0,12 |
1,05 |
0,11 |
|
|
|
|
|
|
1,09 |
-23,62 |
Powietrze na zewnątrz |
|
|
0,04 |
|
|
|
|
|
|
0,38 |
-24,00 |
|
|
R |
4,63 |
|
|
Wyznaczenie rozkładu temperatury na powierzchni i wewnątrz ściany wielowarstwowej dla układu odwróconego.
Przegroda |
Grubość warstwy d |
Współczynnik przewodności cieplnej |
Opór cieplny Rn |
Różnica temperatur na powierzchni przylegającej warstwy |
Temperatura na powierzchni warstwy |
|
m |
W / (m × K) |
m2 × K / W |
°C |
°C |
Powietrze w pomieszczeniu |
|
|
0,04 |
|
20,00 |
|
|
|
|
0,38 |
19,62 |
Mur z cegły klinkierowej |
0,12 |
1,05 |
0,11 |
|
|
|
|
|
|
1,09 |
18,53 |
Filce, maty i płyty z wełny mineralnej od 40 do 80 |
0,18 |
0,05 |
4,00 |
|
|
|
|
|
|
37,99 |
-19,45 |
Mur z cegły ceramicznej pełnej |
0,25 |
0,77 |
0,32 |
|
|
|
|
|
|
3,08 |
-22,53 |
Tynk lub gładź cementowo-wapienna |
0,02 |
0,82 |
0,02 |
|
|
|
|
|
|
0,23 |
-22,77 |
Powietrze na zewnątrz |
|
|
0,13 |
|
|
|
|
|
|
1,23 |
-24,00 |
|
|
R |
4,63 |
|
|
Sprawdzenie wielkości powierzchni przegród przeźroczystych
A0 ≤ A0,max
gdzie:
A0 - powierzchnia okien
A0,max - maksymalna powierzchnia okien
Az - suma powierzchni rzutu poziomego wszystkich kondygnacji naziemnych w zewnętrznym obrysie budynku w pasie o szerokości 5m wzdłuż ścian zewnętrznych
Aw - suma powierzchni pozostałej części rzutu poziomego wszystkich kondygnacji po odjęciu Az
Parter
A0 ≤ A0,max
Piętro
A0 ≤ A0,max
Sprawdzenie możliwości kondensacji pary wodnej na powierzchni wybranej przegrody od strony pomieszczenia
Sprawdzenia dokonano dla ściany zewnętrznej wielowarstwowej. Temperatura na powierzchni przegrody od strony pomieszczenia:
Wilgotność względna powietrza wewnątrz pomieszczenia wg [2.] Załącznik krajowy NA (normatywny), Tablica NA. 2:
Ciśnienie cząstkowe pary nasyconej, odpowiadające temperaturze powietrza w pomieszczeniu wg [2.] Załącznik krajowy NA (normatywny), Tablica NA. 3:
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej zawartej w powietrzu wewnątrz pomieszczenia:
Punkt rosy wyznaczony wg [2.] Załącznik krajowy NA (normatywny), Tablica NA. 3 jako temperatura odpowiadająca ciśnieniu pary wodnej nasyconej
równemu wartości
(czyli 12,87 hPa):
Sprawdzenie warunku
:
Warunek spełniony. Roszenie na powierzchni przegrody nie wystąpi.
Sprawdzenie możliwości kondensacji pary wodnej wewnątrz zadanej przegrody dla poprawnego i odwróconego układu warstw
Przyjęto wstępnie:
obliczeniową wartość temperatury powietrza na zewnątrz te = - 5 °C
wilgotność względną powietrza na zewnątrz ϕe = 85%
wilgotność względną powietrza w pomieszczeniu, ϕe = 55%
obliczeniowa wartość temperatury powietrza w pomieszczeniu ti = - 5 °C
Obliczenie ciśnienia rzeczywistego (dla określonych wg [2.] Załącznik krajowy NA (normatywny), Tablica NA. 3 wartości ciśnienia pary wodnej nasyconej w pomieszczeniu ps,i = 23..40 hPa oraz w powietrzu na zewnątrz): ps,e = 4.01 hPa
Dla przyjętej początkowo obliczeniowej wartości temperatury powietrza na zewnątrz te = -5 °C w obliczanej przegrodzie zachodzi kondensacja pary wodnej dyfundującej z pomieszczenia do otoczenia. Dowodzi tego fakt, iż wykres ciśnienia pary wodnej nasyconej ps w przekroju przegrody narysowanej w skali oporów dyfuzyjnych przecina się z prostą łączącą punkty oznaczające ciśnienie pi oraz pe po obu stronach przegrody.
Aby określić temperaturę powietrza na zewnątrz, przy której zaczyna się kondensacja (tzw. temperatura początku kondensacji), wyznaczono na wykresie płaszczyznę maksymalnej kondensacji (PMK) w miejscu, w którym występuje maksymalna różnica ciśnień (pk - ps). Pokrywa się ona z płaszczyzną rozgraniczającą warstwy izolacji termicznej (styropian) i warstwy nośnej (mur z cegły ceramicznej pełnej na zaprawie cementowo - wapiennej), w związku z czym opór cieplny R oraz opór dyfuzyjny rk części przegrody pomiędzy powierzchnią przegrody od strony pomieszczenia i PMK wynoszą:
Dla powyższych warunków, po ponownym przeprowadzeniu obliczeń przy te =+5 °C , w każdym punkcie przekroju przegrody stwierdzono spełnienie warunku (pk - ps) < 0, co oznacza, że kondensacja w przegrodzie nie wystąpi.
Oblicza się wartość temperatury powietrza zewnętrznego t'e , przy której w przegrodzie zaczyna się kondensacja, tj. przy której (pk - ps) = 0. Wartość tej temperatury otrzymuje się przez interpolację liniową wartości temperatury te , przy której kondensacja już nie występuje (te przy (pk - ps) < 0 ) oraz tej, przy której jeszcze występuje (te przy (pk - ps) > 0) i odpowiadających im wartości różnicy ciśnień pk oraz ps.
stąd
. Dla tej temperatury odczytano ze skryptu dla V strefy klimatycznej średnią temperaturę powietrza okresu kondensacji
oraz liczbę dób w ciągu roku o temperaturze równej lub niższej od średniej dobowej temperatury powietrza na zewnątrz
, będącej temperaturą początku kondensacji. I tak, z = 102 dni, zatem długość okresu kondensacji
.
W celu określenia strefy kondensacji i ilości kondensatu w przegrodzie obliczono ponownie rozkład ciśnień pary nasyconej i ciśnień początkowych w przegrodzie, ale już dla temperatury powietrza na zewnątrz przegrody równej średniej
temperaturze okresu kondensacji
i odpowiadającemu jej ciśnieniu cząstkowemu pary wodnej w powietrzu
.
Strefę kondensacji wyznaczono graficznie na poniższym rysunku:
gdzie:
Tz = 2448 h
pi = 12,87 hPa
pe = 3,48 hPa
p's = 5,85 hPa
p”s = 4,67 hPa
Po podstawieniu danych otrzymano:
Przyrost wilgotności w wełnie mineralnej:
Przyrost wilgotności w murze z cegły klinkierowej:
Średnia temperatura powietrza dla okresu wysychania:
i jego średnia wilgotność względna:
.
Dla obliczonej temperatury i wilgotności względnej powietrza na zewnątrz w okresie wysychania obliczono ciśnienie cząstkowe pary wodnej w powietrzu na zewnątrz:
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej w powietrzu wewnątrz pomieszczenia:
.
Ciśnienie pary nasyconej w płaszczyźnie kondensacji
Długość okresu kondensacji
Ilość wysychającej wilgoci
Ilość wilgoci gromadzącej się w przegrodzie w okresie kondensacji jest mniejsza od obliczonej ilości wilgoci, która może wyschnąć w okresie letnim. W przegrodzie nie nastąpi postępujący z każdym rokiem wzrost zawilgocenia materiałów.
Sprawdzenie warunków kondensacji wilgoci w przegrodzie z odwróconym układem warstw ze względu na wystąpienie konsolidacji wilgoci w przegrodzie z poprawnym układem warstw zostało pominięte.
Obliczenie rozkładu temperatur, ciśnień pary nasyconej i ciśnień pary wodnej dla poprawnego układu warstw.Obliczenie rozkładu temperatur, ciśnień pary nasyconej i ciśnień pary wodnej dla odwróconego układu warstw.Sprawdzenie aktywności cieplnej podłogi w wybranym pomieszczeniu
Sprawdzenia aktywności cieplnej podłogi dokonano dla Sypialni dwuosobowej znajdującej się na piętrze rozpatrywanego budynku.
Na wartość aktywności cieplnej podłogi wpływa tylko materiał wierzchniej warstwy podłogi, w tym przypadku są to panele drewniane, jeśli spełniony jest warunek
gdzie:
d1 - grubość wierzchniej warstwy podłogi, d1 = 0,02 m,
τ - czas kontaktu stopy z podłogą, który przyjmuje się 720 s,
a1 - współczynnik wyrównywania temperatury dla materiału pierwszej (wierzchniej) warstwy,
Wartość współczynnika wyrównywania temperatury dla pierwszej warstwy podłogi wyznacza się według wzoru:
λ1 - współczynnik przewodności cieplnej materiału,
,
c1- ciepło właściwe materiału,
,
ρ1 - gęstość objętościowa materiału,
.
stąd:
- warunek spełniony.
Na aktywność cieplną podłogi ma wpływ tylko warstwa klepki dębowej.
Aktywność cieplna podłogi
Podłoga może być zastosowana w pokojach mieszkalnych.
Sprawdzenie stateczności cieplnej przegrody w okresie letnim i zimowym,
Sprawdzenie stateczności cieplnej przeprowadzono dla ściany warstwowej zewnętrznej.
Stateczność cieplna przegrody w okresie zimowym
Wskaźnik stateczności ၙ
Przy ocenie wskaźnika stateczności cieplnej ၙ 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 ၊i,min do ၊i,max
Przy obliczaniu wskaźnika stateczności cieplnej przegrody wykorzystuje się zależność:
gdzie:
- wskaźnik stateczności cieplnej przegrody,
RT - opór przenikania ciepła przez przegrodę,
Rsi - opór przejmowania ciepła powierzchni od strony pomieszczenia,
m - współczynnik nierównomierności oddawania ciepła przez urządzenia
grzewcze (wg tab. 2.26 w skrypcie odczytano dla przyjętego typu ogrzewania budynku: Centralne ogrzewanie wodne czynne 12 h w ciągu doby - m = 0,75)
Ui - współczynnik przyswajania ciepła przez powierzchnię przegrody od strony pomieszczenia
L.p. |
Materiał warstwy |
ρi |
d |
|
Opór cieplny warstwy R |
Ciepło właściwe |
Współczynnik przyswajania ciepła |
Wskaźnik przewodności cieplnej warstwy D |
1 |
Tynk lub gładź cementowo-wapienna |
1850 |
0,02 |
0,82 |
0,02 |
837,00 |
9,58 |
0,23 |
2 |
Mur z cegły ceramicznej pełnej |
1800 |
0,25 |
0,77 |
0,32 |
837,00 |
9,16 |
2,97 |
3 |
Wełna mineralna |
80 |
0,18 |
0,045 |
4,00 |
753,00 |
0,44 |
1,77 |
4 |
Mur z cegły klinkierowej |
1900 |
0,12 |
1,05 |
0,11 |
920,00 |
11,52 |
1,32 |
Strefa wyraźnych wahań temperatury obejmuje tynk cementowo-wapienny oraz cegłę ceramiczną pełną, ponieważ zachodzi warunek. D1 < 1, ale D1 + D2 >1.
Oznacza to, iż współczynnik przyswajania ciepła przez powierzchnię Ui zależy od właściwości materiałów zarówno pierwszej jak i drugiej warstwy, a jego wartość wyniesie
Wskaźnik stateczności cieplnej przegrody
Stateczność cieplna zaprojektowanej przegrody warstwowej jest w okresie zimowym wystarczająca.
Stateczność cieplna przegrody w okresie letnim
Obliczenie wartości współczynnika tłumienia ၮ dla przegrody wielowarstwowej metodą przybliżoną.
gdzie:
D - Wskaźnik bezwładności przegrody,
s - współczynnik przyswajania ciepła przez materiały kolejnych warstw
Un - współczynniki przyswajania ciepła przez powierzchnie kolejnych warstw materiału,
ၡi, ၡe - współczynniki przejmowania ciepła po obu stronach przegrody,
Przy ocenie stateczności cieplnej przegród budowlanych w okresie letnim przyjmuje się zazwyczaj wartość współczynnika przejmowania ciepła na powierzchni od strony otoczenia
, ponieważ obliczeń dokonuje się przy założeniu bezwietrznej pogody. Natomiast w celu uwzględnienia różnicy spowodowanej wiatrem można również przyjmować wartość
.
Wartości współczynników przyswajania ciepła przez powierzchnię kolejnych warstw przegrody:
jeśli dla k-tej warstwy:
stąd:
Wartość współczynnika tłumienia amplitudy wahań temperatury wynosi:
Przybliżona wartość przesunięcia faz fal temperatur dla przegrody wielowarstwowej
gdzie:
ၨ - przesunięcie faz fal temperatur, h,
D - współczynnik 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,
ၡi, ၡe - współczynniki przejmowania ciepła,
Zalecana wartość przesunięcia fazy fal temperatury
dla ściany skierowanej na zachód i południowy zachód wynosi (wg tab. 2.31 w skrypcie) 8 - 10 h
Sprawdzenie stateczności cieplnej wybranego pomieszczenia w okresie zimowym
Sprawdzenia stateczności cieplnej pomieszczenia dokonano dla pokoju dziennego o powierzchni 25,0 m2 znajdującego się na parterze rozpatrywanego budynku.
Stateczność cieplna pomieszczenia charakteryzowana jest wielkością amplitudy wahań temperatury powietrza wewnątrz pomieszczenia, która zależy od nierównomierności dopływu ciepła do pomieszczenia.
Amplituda wahań temperatury powietrza wewnątrz pomieszczenia
gdzie:
m - współczynnik niejednorodności oddawania ciepła przez urządzenia
ogrzewcze; m = 0,75
- średnia wartość strumienia ciepła dostarczonego do pomieszczenia przez
urządzenia ogrzewcze równa strumieniowi ciepła przenikającego przez przegrody budowlane pomieszczenia,
B - współczynnik pochłaniania ciepła przez powierzchnię przegrody otaczającej pomieszczenie,
A - powierzchnia przegród otaczających pomieszczenie obliczana według wymiarów pomieszczenia w świetle otaczających przegród.
Obliczenie średniej wartości strumienia ciepła
dostarczonego do pomieszczenia przez urządzenia ogrzewcze a równą strumieniowi ciepła przenikającego przez wszystkie przegrody pomieszczenia, inaczej równą stratom ciepła przez przenikanie z pomieszczenia:
gdzie:
- strata ciepła przez przenikanie poszczególnych przegród lub ich części,
dla których obliczeniowy współczynnik przenikania ciepła ma jednakową
wartość, W,
- dodatki do strat ciepła
Dane do obliczeń:
- temperatura powietrza w pomieszczeniu: ti = 20 ႰC
- temperatura obliczeniowa powietrza na zewnątrz pomieszczenia w V strefie klimatycznej: te = -24 ႰC
- współczynnik nierównomierności oddawania ciepła przez urządzenia ogrzewcze m = 0,75
opór przejmowania ciepła:
- ściany zewnętrzne i wewnętrzne,
- stropy (kierunek strumienia cieplnego : w górę),
- ściany zewnętrzne, wewnętrzne i stropy.
- współczynnik przenikania ciepła dla okien:
Współczynniki przyswajania ciepła przez powierzchnię Ui oraz przenikania ciepła U:
Ściana zewnętrzna
Suma współczynników bezwładności cieplnej dla tego stropu D = 6,29. Umowny środek stropu wyznacza połowa współczynnika bezwładności cieplnej D / 2 = 3,145. Od powierzchni sufitu do umownego środka wchodzą warstwa tynku cementowo-wapiennego D = 0,23, warstwa cegły ceramicznej pełnej D = 2,97 oraz część wełny mineralnej D = 3,145 - ( 0,23 + 2,97) = 0,625 Opór tej części warstwy R = D / s = 0,625 / 9,58 =0,06525. Grubość tej warstwy d = ၬ თ R = 0,045 თ 0,196= 0,003
Współczynnik przenikania ciepła:
Ściana wewnętrzna
Ściana z cegły ceramicznej pełnej D = 1,43 /2 = 0,715
Stropy między kondygnacjami
Nad piwnicą:
Suma współczynników bezwładności cieplnej dla tego stropu D = 3,95. Umowny środek stropu wyznacza połowa współczynnika bezwładności cieplnej D / 2 = 1,98. Od powierzchni podłogi do umownego środka wchodzą warstwa podłogi dębowej D = 0,57, warstwa gładzi cementowej D = 0,33, warstwa papy asfaltowej D = 0,24, warstwa styropianu D = 0,48 oraz warstwa stropu Akermana. D = 1,98 - ( 0,57 + 0,33 + 0,24 + 0,48 ) = 0,36 Opór tej części warstwy R = D / s = 0,36 / 9,28 = 0,0388. Grubość tej warstwy d = ၬ თ R = 1,00 თ 0,0388
Nad piętrem:
Suma współczynników bezwładności cieplnej dla tego stropu D = 4,00. Umowny środek stropu wyznacza połowa współczynnika bezwładności cieplnej D / 2 = 2,00. Od powierzchni sufitu do umownego środka wchodzą warstwa tynku cementowego D = 0,16, oraz warstwa stropu Akermana. D = 2,00 - 0,16 = 1,84 Opór tej części warstwy R = D / s = 1,84 / 9,28 = 0,196. Grubość tej warstwy d = ၬ თ R = 1,00 თ 0,196= 0,196
Współczynnik pochłaniania ciepła:
ściana zewnętrzna:
okna:
podłoga:
sufit:
ściany wewnętrzne:
Obliczenia strat ciepła i pochłaniania ciepła przez poszczególne przegrody
Materiał warstwy |
ρi |
d |
|
Opór cieplny warstwy R |
Ciepło właściwe |
Współczynnik przyswajania ciepła |
Wskaźnik przewodności cieplnej warstwy D |
U |
Ściany zewnętrzne |
|
|
|
|
|
|
|
|
Tynk lub gładź cementowo-wapienna |
1850,00 |
0,02 |
0,82 |
0,02 |
837,00 |
9,58 |
0,23 |
9,58 |
Mur z cegły ceramicznej pełnej |
1800,00 |
0,25 |
0,77 |
0,32 |
837,00 |
9,16 |
2,97 |
9,58 |
Filce, maty i płyty z wełny mineralnej od 40 do 80 |
80,00 |
0,003 |
0,045 |
0,07 |
753,00 |
0,44 |
0,03 |
0,44 |
|
|
0,177 |
|
3,93 |
|
|
1,741 |
|
Mur z cegły klinkierowej |
1900,00 |
0,12 |
1,05 |
0,11 |
920,00 |
11,52 |
1,32 |
|
Ściany wewnętrzne |
|
|
|
4,46 |
|
|
6,29 |
|
Mur z cegły ceramicznej pełnej |
1800,00 |
0,12 |
0,77 |
0,16 |
837,00 |
9,16 |
1,43 |
9,16 |
Stropy pomiędzy kondygnacjami |
|
|
|
|
|
|
|
|
Dąb w poprzek włókien |
800,00 |
0,02 |
0,22 |
0,09 |
2511,00 |
5,65 |
0,51 |
5,63 |
Tynk lub gładź cementowa |
2000,00 |
0,035 |
1,00 |
0,04 |
837,00 |
11,00 |
0,38 |
5,59 |
Papa (asfaltowa) |
1000,00 |
0,01 |
0,180 |
0,06 |
1465,00 |
4,36 |
0,24 |
1,68 |
Styropian od 15 do 40 |
40,00 |
0,05 |
0,040 |
1,25 |
1465,00 |
0,41 |
0,51 |
0,69 |
Strop Akermana |
1750,00 |
0,0388 |
1,00 |
0,04 |
- |
9,28 |
0,36 |
3,34 |
|
|
0,1960 |
|
0,196 |
|
|
1,82 |
16,88 |
Tynk lub gładź cementowa |
2000,00 |
0,015 |
1,00 |
0,02 |
837,00 |
11,00 |
0,16 |
14,92 |
|
|
|
|
1,68 |
|
|
4,00 |
|
Przegrody |
U |
A |
ti - te |
d |
Qp |
U |
A |
B x A |
Ściany zewnętrzne |
|
|
|
|
|
|
|
|
skierowane na wschód |
1,69 |
7,00 |
44,00 |
15,00 |
74,05 |
2,29 |
7,00 |
16,03 |
skierowane na północ |
1,69 |
7,50 |
44,00 |
20,00 |
79,34 |
2,29 |
7,50 |
17,18 |
Okna |
|
|
|
|
|
|
|
|
skierowane na wschód |
1,40 |
1,80 |
44,00 |
25,00 |
19,04 |
1,30 |
1,80 |
2,34 |
Strop nad piwnicą |
0,62 |
8,50 |
0,00 |
15,00 |
0,00 |
5,91 |
8,50 |
50,24 |
Strop nad parterem |
2,85 |
8,50 |
0,00 |
20,00 |
0,00 |
3,60 |
8,50 |
30,60 |
Ściany wewnętrzne |
1,89 |
14,75 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
4,18 |
14,75 |
61,66 |
|
|
|
|
Qp |
172,43 |
|
B x A |
178,04 |
Amplituda wahań temperatury powietrza w pomieszczeniu
Stateczność cieplna pomieszczenia jest wystarczająca, gdyż amplituda wahań temperatury powietrza w pomieszczeniu Ati = 0.51 jest mniejsza niż 3 K.
Wyznaczanie wartości wskaźnika sezonowego zapotrzebowania
14