Podstawa opracowania.
Projekt został sporządzony na zlecenie Katedry Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu. Projekt obejmuje zakres obliczeń cieplno - wilgotnościowych budynku jednorodzinnego, wykonanego w technologii tradycyjnej.
Cel i zakres opracowania.
Za cel przyjęto opanowanie podstawowej wiedzy niezbędnej do sprawdzenia kryteriów termoizolacyjności budynku mieszkalnego, podpiwniczonego z poddaszem.
Opis techniczny.
- Dane ogólne
Dom jednorodzinny wolno stojący, całkowicie podpiwniczony z garażem. Na program funkcjonalny domku składają się pomieszczenia mieszkalne i gospodarcze dla 5-6 osobowej rodziny zlokalizowane na trzech poziomach.
Budynek zlokalizowany jest w Gdańsku (stacja klimatyczna- Gdańsk, stacja aktynometryczna- Gdynia).
Zestawienie powierzchni i kubatury:
-powierzchnia zabudowy 115,0 m2
-powierzchnia użytkowa 123,5 m2
-powierzchnia gospodarcza 65,0 m2
-powierzchnia całkowita 245,8 m2
-kubatura 750,0 m3
- Program użytkowy
-parter zawiera: przedsionek, hol, pokój dzienny, kuchnię, spiżarnię, w.c., pokój-gabinet
-piętro zawiera: przedpokój, dwa pokoje 2-osobowe, jeden pokój 1-osobowy, łazienkę, schowek
-piwnica zawiera: trzy pomieszczenia piwniczne, kotłownię
- Dane konstrukcyjno-materiałowe
Konstrukcja budynku tradycyjna, murowana o rozstawie ścian nośnych 2*4,20 m.
Ławy fundamentowe żelbetowe z betonu B10.
Ściany:
-zewnętrzne piwnic, warstwowe gr. 42cm
warstwa nośna 25cm- beton B15
warstwa izolacyjna 5cm- styropian
warstwa zewnętrzna 12cm- cegła ceram. Pełna (10MPa)
-wewnętrzne piwnic gr. 25cm z betonu B15
-zewnętrzne nadziemia, warstwowe gr. 47cm
warstwa nośna 25cm- cegła kratówka 15MPa
warstwa izolacyjna 8cm- styropian, 2cm pustka powietrzna
warstwa zewnętrzna 12cm- cegła kratówka 15MPa
-wewnętrzne nadziemia gr. 25cm z cegły ceramicznej pełnej (15MPa)
-działowe piwnic z cegły ceramicznej pełnej (10MPa)
-działowe nadziemia z cegły ceramicznej pełnej (10MPa)
Stropy prefabrykowene gęstożebroweDZ-3
Dach dwuspadowy o kącie spadku 45o o konstrukcji drewnianej. Krokwie oparte na murłatach zakotwionych w murach zewnętrznych. Połacie dachu deskowane szczelnie i kryte papą na lepiku. Pokrycie dachu dachówką ceramiczną.
W poziomie stropów wieńce żelbetowe wylewane, beton B15, stal A-0
Schody
-wewnętrzne do piwnicy żelbetowe, wylewane z betonu (B15)
-wewnętrzne z parteru na piętro drewniane policzkowe
-zewnętrzne wejściowe i z tarasu wylewane z betonu (B15)
Opis stref.
Występujące strefy w budynku przedstawiono na rysunkach:
Opis przegród pionowych (nazwa, oznaczenie, lokalizacja, materiał i grubość warstw)
nr przegrody |
opis przegrody |
1-6 |
-25cm betonu B15 -5cm styropian -12cm cegły ceram. pełnej |
7 |
-24cm betonu B15 |
8 |
-12cm cegły kratówki |
9 |
-24cm betonu B15 |
10-16 |
-25cm cegły kratówki -8cm styropian -2cm pustka powietrzna(niewentylowana) -12cm cegła kratówka |
17-19 |
-25cm cegły kratówki |
20 |
-12cm cegły kratówki |
21-27 |
-25cm cegły kratówki -8cm styropian -2cm pustka powietrzna(niewentylowana) -12cm cegła kratówka |
28 |
-25cm cegły kratówki |
29 |
-12cm cegły kratówki |
30 |
-25cm cegły kratówki |
31 |
-12cm cegły kratówki |
32 |
-25cm cegły kratówki |
33-34 |
-3cm dachówka ceram. -2,5cm papa na lepiku -4cm deskowanie -20cm wełna mineralna |
Charakterystyka materiałów (gęstość objętościowa, ciepło właściwe, współczynnik przewodzenia ciepła, współczynnik paroprzepuszczalności, dopuszczalny przyrost wilgotności).
Materiał |
Współczynniki przewodności cieplnej |
Współczynnik przepuszczania pary wodnej |
Gęstość objętościowa |
Tynk |
0,82 |
45 |
1850 |
Cegła kratówka |
0,77 |
150 |
1300 |
Styropian |
0,045 |
12 |
30 |
Beton |
1,3 |
Te wartości nie są nam potrzebne!!! |
|
Papa |
0,16 |
|
|
Deski |
0,18 |
|
|
Wełna mineralna |
0,045 |
|
Kryteria termoizolacyjności.
7.1. Współczynnik przenikania ciepła przez przegrody ( 41 ).
Obliczenie wsp. przenikania ciepła przez przegrody:
R |
w poziomie |
w pionie (z dołu ku górze) |
w pionie (z góry do dołu) |
Rsi |
0,13 |
0,10 |
0,04 |
Rse |
0,04 |
0,17 |
0,04 |
Obliczenie poprawek dla przegród zewnętrznych:
KL1 = 0,441[W/m2xK] , t1 = 15,940C
KL2 = 0,408[W/m2xK] , t2 = 12,230C
KL3 = 0,23[W/m2xK] , t3 = 13,940C
7.2. Kryterium punktu rosy
- piwnica
, ti = 160
psi = 1818 Pa
, ti = 160
Umax = 0,96
te = -160
Rsi = 0,167 m2 * k / W
10,87 > 70C + 1
- przedsionek
, ti = 200
psi = 2340 Pa
, ti = 200
Umax = 0, 77
te = -160
Rsi = 0,167 m2 * k / W
15,37 > 10,70C + 1
- kuchnia
, ti = 220
psi = 2645 Pa
, ti = 220
Umax = 0,67
te = -160
Rsi = 0,167 m2 * k / W
17,75 > 12,55 0 C + 1
Wydruki z programu HEAT - Zał. nr 1
7.3. Kryterium maksymalnej powierzchni przegród przezroczystych
, Az - równe polu powierzchni kondygnacji, ze względu na bardzo
mały wymiar rzutu przekroju poprzecznego:
Az = 8,88m * 9,05m = 80,36m2
Aw = 0
obliczenie powierzchni okien dla parteru (rys. parteru):
A = (1,50 + 1,70 + 1,20 + 1,50 + 0,60 + 1,20 + 1,70) * 1,5m = 14,1m2
obliczenie powierzchni okien dla poddasza użytkowego (rys. poddasza użytkowego):
A = (2,40 + 1,70 + 1,20 + 2,00 + 1,20 + 1,70) * 1,5m = 15,3m2
W obu przypadkach wartości nie zostały przekroczone.
7.4. Kryterium sumy oporu cieplnego przegród stykających się z gruntem (ściany i podłogi) i oporu gruntu
- podłoga
temperatura wynosi 160 , zagłębienie jest większe od 1 m., stąd nie trzeba sprawdzać sumy oporów cieplnych.
- ściana
, Rsi = 0,167 m2 * K / W
H = 1,75m
Rgr = 0,55 m2 * K / W
- suma oporów poszczególnych warstw w ścianie
2,97 > 0,8 m2 * K / W
7.5. Kryterium przenikania wilgoci przez przegrody:
OBLICZENIA RĘCZNE DLA PRZEGRODY PIONOWEJ DO WYKRESU CIŚNIEŃ ORAZ WYNIKI OBLICZEŃ Z PROGRAMU IZOLTER
Parametry powietrza:
temperatura wewnętrzna
temperatura zewnętrzna
Charakterystyki materiałów przegrody:
L.p. |
materiał grubość w metrach |
wsp. przew. cieplnej λ |
wsp. paroprzewodności |
gęstość obj. |
1 |
0,015 tynk |
1,0 |
45 |
2000 |
2 |
0,25 kratówka |
0,56 |
150 |
1300 |
3 |
0,08 styropian |
0,04 |
12 |
20 |
4 |
0,02 pustka pow. |
0,11 |
0 |
1,20 |
5 |
0,12 kratówka |
0,56 |
150 |
1300 |
6 |
0,015 tynk |
1,0 |
45 |
2000 |
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej nasyconej:
dla (+20oC)
dla (-5oC)
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej nasyconej:
Współczynnik przewodzenia ciepła przegrody:
Wyznaczanie temperatury wewnętrznej powierzchni:
Temperatura na styku tynku z cegłą kratówką:
Temperatura na styku cegły kratówki z styropianem:
Temperatura na styku styropian z pustką:
Temperatura na styku pustki z kratówką:
Temperatura na styku kratówki z tynkiem:
Wyznaczanie temperatury zewnętrznej powierzchni:
Średnie ciśnienia pary wodnej nasyconej w przekroju przegrody:
ZESTAWIENIE WYNIKÓW:
temperatura |
ciśnienie [Pa] |
20 |
2340 |
18,93 |
2185 |
18,8 |
2172 |
15,12 |
1717 |
-1,38 |
543 |
-2,88 |
480 |
-4,65 |
412 |
-4,77 |
408 |
-5,0 |
401 |
Opory dyfuzyjne warstw przegrody:
tynk
cegła kratówka
styropian
pustka pow.
kratówka
tynk
Całkowity opór cieplny przegrody:
Krzywa obrazująca spadek temperatury:
(Wydruki z programu „IZOLTER” - ZAŁĄCZNIK NR 2)
7.6. Kryterium wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na energię grzewczą
OBLICZENIE POSZCZEGÓLNYCH OBJĘTOŚCI KUBATURY BUDYNKU:
PARTER i I PIĘTRO:
SUMA:
OBLICZENIE POSZCZEGÓLNYCH POWIERZCHNI BUDYNKU:
PARTER i I PIĘTRO - PODŁOGA:
PARTER - ŚCIANY:
Uwaga! Poddasze nieużytkowe nie jest ogrzewane.
SUMA:
Warunek został spełniony!!!
Wydruki z programu „AUDYTOR” - ZAŁĄCZNIK NR 3
7.7. kryterium maksymalnego współczynnika przenikania ciepła okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych
Podsumowanie i wnioski
Załączniki:
1. Przekroje i rzuty kondygnacji z zaznaczonymi strefami i przegrodami
2. Wykresy mostków termicznych z programu Heat
3. Obliczenia współczynników przenikania ciepła i poprawek
4. Obliczenia przenikania wilgoci przez przerody
5. Wydruk z Audytora