UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ
I ŚRODOWISKA
PROJEKT Z FIZYKI BUDOWLI
TEMAT: Obliczenie izolacji termicznej i zapotrzebowania na ciepło w domku jednorodzinnym.
Gr. 23 B
Rok akademicki 2006/2007
Projekt Budowlany
DOMEK JEDNORODZINNY
Inwestor: Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra, ul. Podgórna 50
Projektował: Sebastian Kasperowicz
Teczka zawiera:
Opis techniczny do projektu budowlanego
Plan zagospodarowania terenu w skali 1:500 (rys. 1)
Rzut piwnicy w skali 1:50 (rys. 2)
Rzut parteru w skali 1:50 (rys. 3)
Rzut dachu w skali 1:50 (rys. 4)
Przekrój poprzeczny A-A w skali 1:50 (rys. 5)
Widok elewacji w skali 1:50 (rys. 6)
OPIS TECHNICZNY
Do projektu budynku jednorodzinnego zlokalizowanego w Wroniawach przy ul. Szkolnej Dz. 4.
DANE OGÓLNE
Adres inwestycji:
Wroniawy
Ul. Szkolna 4.
Inwestor:
Sebastian Kasperowicz
Uniwersytet Zielonogórski
ul. Podgórna 50
Zielona Góra
PODSTAWA OPRACOWANIA
- Aktualny podkład geodezyjny.
- Uzgodnienie programu.
ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA
-część architektoniczna.
DANE TECHNICZNE
I. Powierzchnia zabudowy - 9,55x10,45+(1,70+1,20)x1+(3,55+2,90)x1=109,14 m2
II. Powierzchnia całkowita (Pc):
Powierzchnia całkowita parteru: (Pc)-parteru=99,7975 m2
Powierzchnia całkowita piwnicy: (Pc)-piwnicy=38,456 m2
Powierzchnia całkowita poddasza nieużytkowego:(Pc)-poddasza=99,7975 m2
Powierzchnia całkowita (Pc)=2*99,7975+38,456=238,051 m2
III. Powierzchnia wewnątrz kondygnacji (Pwk)
Pwk= Pc-Psz
Powierzchnia zajęta przez ściany zewnętrzne Psz
Psz-parteru=2*(0,40*10,45)+ 2*(0,40*9,55)-(3*1,80+2*1,1)=8,4 m2
Psz-piwnicy=0,4*10,45+2*0,4*3,68+0,25*10,45-(1+1,8+0,9+0,8)=5,24 m2
Powierzchnia wewnątrz kondygnacji parteru:
Pwk-parteru=Pc-parteru - Psz-parteru
Pwk=99,7975-8,4=91,3975 m2
Powierzchnia wewnętrzna piwnicy:
Pwk-piwnicy= Pc-piwnicy - Psz-piwnicy
Pwk-piwnicy=38,456-5,24=33,216 m2
Powierzchnia wewnętrzna kondygnacji:
Pwk=Pwk-parteru + Pwk-piwnicy
Pwk=91,3975+33,216=124,6135 m2
IV. Powierzchnia konstrukcji Pk:
Powierzchnia ścian wewnętrznych parteru Psw-parteru
Psw-parteru=3,88*0,25+1,26*0,25+0,38*1,77+
(9,65*0,12-3*0,9)*2+0,12*3,03+2*1,6*0,12-2*0,9+0,12*3,88=3,1468 m2
Powierzchnia ścian wewnętrznych piwnicy Psw-piwnicy
Psw-piwnicy=1,26*0,25-0,9+1,77*0,38=0,0876 m2
Powierzchnia konstrukcji parteru Pk-parteru
Pk-parteru=Psz-parteru - Psw-parteru
Pk-parteru= 8,4+3,1468=11,5468 m2
Powierzchnia konstrukcji piwnicy Pk-piwnicy
Pk-piwnicy=Psz-piwnicy - Psw-piwnicy
Pk-piwnicy=5,24+0,0876=5,3276 m2
Powierzchnia konstrukcji
Pk=11,5468+5,3276=16,8744 m2
V. Powierzchnia kondygnacji netto Pnk.
Pnk=Pck - Pk
Powierzchnia kondygnacji netto parteru
Pnk-parteru=99,7975 - 11,5468=88,2507 m2
Powierzchnia kondygnacji netto piwnicy
Pnk-piwnicy= 38,456-5,3276=33,1284 m2
Powierzchnia kondygnacji netto
Pnk=88,2507+33,1284=121,3791 m2
VI. Powierzchnia użytkowa kondygnacji:
(Pu)=pow. podst. (Pp)+pow. pomoc. (Pd)
a) Powierzchnia podstawowa
powierzchnia podstawowa parteru:
-pokój (sypialnia dziecięca) 3,03*3,53= 10,69
-pokój (sypialnia rodziców) 3,88*4,23= 16,41
-pokój dzienny 3,88*3,65= 14,16
-kuchnia 3,03*3,65= 11,05
powierzchnia podstawowa piwnicy:
-brak
Całkowita podstawowa powierzchnia użytkowa
10,69+16,69+14,16+11,05= 52,59 m2
b)pomocnicza:
Powierzchnia pomocnica parteru:
-przedpokój 1,6*1,2= 1,92
-komunikacja 1,6*7,01= 11,21
-sień 1,6*1,2= 1,92
-łazienka 3,03*2,1= 6,36
-spiżarnia 3,88*1,4= 5,43
Powierzchnia pomocnicza piwnicy:
-pomieszczenie techniczne (kotłownia) 3,03*3,65= 11,06
-pomieszczenie gospodarcze 3,03*5,62= 17,03
Całkowita pomocnicza powierzchnia użytkowa
1,92+11,21+1,92+6,36+5,43+11,06+17,03= 54,93 m2
VII. Powierzchnia usługowa
Brak
VIII. Powierzchnia ruchu
Brak
IX. Powierzchnia obudowy budynku
-fundamenty 99,7975 m2
-ściany zewnętrzne powyżej poziomu terenu
Kubatura:
I. Kubatura brutto Vb
Vb=Pck * h
Kubatura brutto piwnicy
Vb=38,456*0,245=9,4217 m3
Kubatura brutto parteru
Vb=99,7975*3,12=311,3682 m3
Kubatura brutto poddasza nieużytkowego (nie ogrzewane)
Vb=0,5*2,34*9,55*10,45=116,76 m3
Kubatura brutto
Vb=9,4217+311,3682+116,76=437,5499 m3
II. Kubatura netto Vn
Vn=Pkn * h
Kubatura netto piwnicy
Vn-piwnicy= 33,1284*2,15=71,2261 m3
Kubatura netto parteru
Vn-parteru= 88,2507 *2,69=237,3944 m3
Kubatura netto (bez poddasza nieużytkowego)
Vn=71,2261+237,3944=308,6205 m3
III. Kubatura wewnątrz netto Vwn
Vwn=Pwk*h
Kubatura wewnątrz netto piwnicy
Vwn-piwnicy= 33,216 *2,15=71,4144 m3
Kubatura wewnętrzna netto parteru
Vwn-parteru= 91,3975*2,69=245,8593 m3
Kubatura wewnętrzna netto (bez poddasza nieużytkowego)
Vwn=245,8593+71,4144=317,2737 m3
IV. kubatura użytkowa netto Vun
Vun=Pu*h
Kubatura użytkowa netto piwnicy
Vun-piwnicy=(11,06+17,03)*2,15=60,3935 m3
Kubatura użytkowa netto parteru
Vun-parteru=(52,59+26,84)*2,69=213,6667 m3
Kubatura użytkowa netto (bez poddasza nieużytkowego)
Vun=60,3935+213,6667=274,0602 m3
V. Kubatura usługowa netto Vusn
Vusn=Pus*h
Brak
VI. Kubatura ruchu netto Vrn
Brak
LOKALIZACJA I SYTUACJA
Projektowy obiekt zlokalizowany jest w Wroniawach przy ul. Szkolnej 4 powierzchnia działek jest płaska. Dojazd do działki od ul. Szkolnej.
OPIS PROJEKTOWANEGO ZAGOSPODAROWANIA TERENU
Na działce oprócz budynku jednorodzinnego projektuje się osłony śmietnikowe, podjazd i dojścia dla pieszych, oraz mini parking gdyż dom nie posiada garażu. Przewiduje się także wykonanie zieleni okalającej budynek.
ROZWIĄZANIA FUNKCJONALNE OBIEKTU I OPIS PRZYJĘTEJ KONCEPCJI ARCHITEKTONICZNEJ.
Przedmiotowa budowa budynku mieszkalnego jednorodzinnego została opracowana na podstawie wydanej decyzji Urzędu Miejskiego w Wolsztynie o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu Nr 090/02 z dnia 08.04.2002r. i uzgodnionego programu użytkowego z inwestorem jako projekt zmienny do projektu typowego DM 5519- w związku ze zmianą układu funkcjonalnego budynku.
Projektowany obiekt jest budynkiem parterowym, częściowo podpiwniczonym z dachem dwuspadowym o konstrukcji drewnianej z poddaszem nieużytkowym krytym dachówką lub dachówkopodobnym ocieplony styropianem i wełną - wykonany metodą tradycyjną.
ZESTAWIENIE POMIESZCZEŃ WRAZ Z POSADZKAMI DLA POSZCZEGÓLNYCH POMIESZCZEŃ.
Piwnica:
Nr |
pomieszczenia |
posadzka |
Pow.[m2] |
01 |
Piwnica gosp. |
Granitogress |
17,2 |
02 |
Kotłownia |
Cementowa B-20 |
11,05 |
|
Suma |
28,25 |
Parter:
Nr |
pomieszczenia |
posadzka |
Pow.[m2] |
||
1 |
Wiatrołap |
Płytki ceramiczne |
1,92 |
||
2 |
Komunikacja |
Klepka dębowa |
11,21 |
||
3 |
Sień |
Płytki ceramiczne |
1,92 |
||
4 |
Pokój „Dz” |
Panele podłogowe |
10,69 |
||
5 |
Sypialnia |
Panele podłogowe |
16,41 |
||
6 |
Łazienka |
Płytki ceramiczne |
6,36 |
||
7 |
Pom. Gospodarcze |
Granitogress |
5,43 |
||
8 |
Kuchnia |
Płytki ceramiczne |
11,05 |
||
9 |
Pokój dzienny |
Parkiet dębowy |
14,16 |
||
|
Suma |
79,18 |
DANE KONSTRUKCYJNO-MONTAŻOWE
Fundament:
Ławy fundamentowe - żelbeton, wylewane na budowie z betonu B-15 zbrojonego stalą A-II i A-0.
Ściany:
Ściany zewnętrzne
-tynk cem.-wap., blok suporeks 24cm, wełna mineralna ”Rockmur” 4cm, blok siporeks12cm; tynk szlachetny
Ściany wewnętrzne konstrukcyjne
-blok suporeks pełna 25cm na zaprawie cementowej.
Ściany działowe
-cegła pełna 12cm, na zaprawie cementowej.
Strop:
-strop wykonany z płyty stropowej żelbetowej (pomiędzy piwnicą a parterem) grubość 24cm; strop z płyt kanałowych o grubości 43cm (po miedzy parterem a poddaszem nieużytkowym);
Dach:
Dach dwupołaciowy o spodku 22˚. Konstrukcja płatwiowo - kleszczowa.
Kominy:
-kanały wentylacyjne i spalinowe o przekroju 14x14cm obudowane cegłą pełną 12cm.
Nadproża okien i drzwi:
-nadproże żelbetowe prefabrykowane, L19.
Wieńce:
-wieńce żelbetowe z betonu B-20, zbrojone stalą A-I.
Podciągi:
-podciągi stalowe, wykonane z kształtowników stalowych stal A-I.
Schody:
Schody zewnętrzne
-schody żelbetowe wylewane, wykończone płytką ceramiczną mrozoodporną.
Izolacje:
Izolacje termiczne
-dach - wełna mineralna gr. 20cm,
-podłóg - styropian gr. 8cm,
-ściany zewnętrzne - wełna mineralna 4cm.
Izolacja przeciwwilgociowa i przeciwwodna
-poziom - ścian fundamentowych - 2x papa izolacyjna,
-podłoga - 2x papa na lepiku, folia,
-paroizolacja - folia paroizolacyjna (dach),
-izolacja dachu - folia wiatroizolacyjna (wstępnego krycia).
ROBOTY WYKOŃCZENIOWE.
Wykończenia wewnętrzne:
Tynki
-tynki wewnętrzne cem-wap.
Okładziny ścian
-we wszystkich pomieszczeniach sanitarnych i w kuchni wyłożone są płytkami ceramicznymi do połowy wysokości.
Malowanie ścian i sufitów
-malowanie ścian i sufitów farbami emulsyjnymi w kolorze białym.
Drzwi wewnętrzne
-drzwi drewniane, przeszklone, lakierowane.
Wykończenia zewnętrzne:.
Rynny i rury spustowe
-rynny wiszące z blachy ocynkowanej Ø15mm, spadek 1%,
- rury spustowe z blachy ocynkowanej Ø10mm.
Cokoły
-cokoły wyłożone płytami z piaskowca na wysokości 60cm wokół całego domu.
Okna
-zespolone drewniane oszklone podwójne.
Drzwi zewnętrzne
-drzwi energooszczędne antywłamaniowe.
Pokrycie dachu
-dach jest pokryty dachówką ceramiczna (karpiówką)
Zakończenie kominów
-czapa prefabrykowana, klinkierowa.
Wykładziny schodów
-płytki ceramiczne o wysokiej odporności na ścieranie, mrozoodporne.
WYPOSAŻENIE BUDYNKU W INSTALACJE.
Projektowany budynek wyposażony będzie w następujące instalacje:
-wodociągową
-kanalizacyjną
-elektryczną
-telekomunikacyjną
-odgromową.
- gaz
Wyznaczenie współczynnika przenikania ciepła, oporu cieplnego dla przegród zewnętrznych wg PN-EN ISO 6946:2004r.
Korzystamy z normy PN-EN ISO 6946:2004r.
UWAGA: Zgodnie z rozporządzeniem ministra infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. Warstw wykończeniowych nie uznaje się za warstwy przegrody, stąd w obliczeniach nie uwzględniono tynku.
Wyznaczenie współczynnika przenikania ciepła według wzoru (9) z normy PN EN ISO 6946:2004:
Opór cieplny warstw jednorodnych obliczamy według wzoru (1) z PN EN ISO 6946:2004
Ściana stykająca się z powietrzem zewnętrznym.
Budowa przegrody
Materiał |
d [m] |
ρ [kg/m3] |
λ [W/mK] |
1. Tynk cem-wap |
0,15 |
185 |
0,82 |
2. Blok suporeks |
0,24 |
700 |
0,25 |
3. Wełna mineralna „Rockmur” |
0,04 |
60 |
0,045 |
4. Blok suporeks |
0,12 |
700 |
0,25 |
|
Całkowity opór cieplny:
Opory przejmowania ciepła dla kierunku poziomego według tablicy 1 wyżej wymienionej normy wynoszą:
RSi=0,13[m2K/W]
RSe=0,04[m2K/W]
Współczynnik przenikania ciepła
Skorygowany współczynnik przenikania ciepła Uc
Człon korekcyjny ΔU określa wzór:
Poprawka z uwagi na nieszczelności. Izolacja jest łączona na pióro i wpust zatem Według załącznika D i E do PN EN ISO 6946:2004 to poziom „0”, zatem ΔU” = 0W/m2K, czyli ΔUg = 0.
Poprawka z uwagi na łączniki mechaniczne ΔUf
Poprawkę określa się według wzoru (D.4)
Gdzie; α- współczynnik (tablica D.2);
-współczynnik przewodzenia ciepła
, nf -liczba łączników na m2 ; Af- pole przekroju poprzecznego jednego łącznika;
Przyjęto kotewki ze PCV ø 4,5 mm w liczbie 4 sztuk na m2. Dla kotewek z tworzywa sztucznego współczynnik przewodzenia ciepła jest mniejsza od 1
więc możemy je pominąć.
Człon korekcyjny ΔU:
Skorygowany współczynnik przenikania ciepła Uc:
Wyznaczenie współczynnika przenikania ciepła Uk z mostkami cieplnymi liniowymi (sposób uproszczony):
Wartość dodatku ΔU wyrażającego wpływ mostków cieplnych dla ściany zewnętrznej z otworami okiennymi i drzwiowymi wynosi ΔUk = 0,05 W/m2K
Ściana nie spełnia warunku normowego Uk < Uk(max)
Strop pomiędzy pomieszczeniem nie ogrzewanym w piwnicy a parterem.
Budowa przegrody
Materiał |
d [m] |
ρ [kg/m3] |
λ [W/mK] |
1. Płytki ceramiczne |
0,02 |
2000 |
1,05 |
2. Posadzka cem. |
0,05 |
2000 |
1 |
3. Styropian M-20 |
0,04 |
20 |
0,042 |
4. Folia PVC |
0,0001 |
1300 |
0,2 |
5. Płyta stropowa żelbetowa |
0,12 |
2500 |
1,70 |
6. Tynk cem-wap |
0,015 |
0,82 |
1850 |
Całkowity opór cieplny przegrody.
Współczynnik przenikania ciepła
Skorygowany współczynnik przenikania ciepła Uc
Człon korekcyjny ΔU określa wzór:
Poprawka z uwagi na nieszczelności. Izolacja jest łączona na pióro i wpust zatem Według załącznika D i E do PN EN ISO 6946:2004 to poziom „0”, zatem ΔU” = 0W/m2K, czyli ΔUg = 0.
Poprawka z uwagi na łączniki mechaniczne ΔUf=0 ponieważ używane są łączniki mechaniczne
Człon korekcyjny ΔU:
Skorygowany współczynnik przenikania ciepła Uc:
Obliczanie podłogi w piwnicy w pomieszczeniu ogrzewanym wg.PN-EN ISO 13370 luty 2001.
Materiał |
d [m] |
ρ [kg/m3] |
λ [W/mK] |
1.2xpapa na lepiku |
0,005 |
1000 |
0,18 |
2. Blok suporeks |
0,12 |
700 |
0,25 |
3. Wełna mineralna „Rockmur” |
0,04 |
60 |
0,045 |
4. Blok suporeks |
0,24 |
700 |
0,25 |
5.Granitogress |
0,02 |
2800 |
3,5 |
6. Gładź cementowa |
0,05 |
2000 |
1 |
7. Folia PVC |
0,0001 |
1300 |
0,2 |
8. Styropian M20 |
0,08 |
20 |
0,04 |
9. 2xpapa na lepiku |
0,005 |
1000 |
0,18 |
10. Beton |
0,10 |
2400 |
1,8 |
11. Piasek pylasty |
0,30 |
1650 |
0,40 |
Podziemia ogrzewane na powierzchni 3,65 m na 3,03 m. Jego głębokość z=2,15m poniżej poziomu gruntu. Kategoria gruntu 1 λ=1,5
. Grubość ściany na poziomie gruntu w=0,4m. Przestrzeń podłogowa jest izolowana warstwą 80 mm styropianu.
Obliczenie opór cieplny konstrukcji podłogi Rf:
- Obliczamy całkowitą grubość podłogi dt:
Jeżeli
to korzystamy ze wzoru (20) wg. PN-EN ISO 13370 luty 2001 obliczamy współczynnik przenikania ciepła podłogi Ubf:
-Obliczamy opór cieplny wszystkich ścian podziemia Rw:
-Obliczamy grubość ściany równoważną - ścianie podziemia dw:
Jeżeli
to współczynnik przenikania ciepła ścian podziemia obliczamy Ubw ze wzoru (22) wg. PN-EN ISO 13370 luty 2001
-Obliczamy wynikowy współczynnik przenikania ciepła U':
4. Obliczanie podłogi na gruncie wg.PN-EN ISO 13370:2001 luty.
Materiał |
d [m] |
ρ [kg/m3] |
λ [W/mK] |
1.2xpapa na lepiku |
0,005 |
1000 |
0,18 |
2. Blok suporeks |
0,12 |
700 |
0,25 |
3. Wełna mineralna „Rockmur” |
0,04 |
60 |
0,045 |
4. Blok suporeks |
0,24 |
700 |
0,25 |
5.Granitogress |
0,02 |
2800 |
3,5 |
6. Gładź cementowa |
0,05 |
2000 |
1 |
7. Folia PVC |
0,0001 |
1300 |
0,2 |
8. Styropian M20 |
0,08 |
20 |
0,04 |
9. 2xpapa na lepiku |
0,005 |
1000 |
0,18 |
10. Beton |
0,10 |
2400 |
1,8 |
11. Piasek pylasty |
0,50 |
1650 |
0,40 |
Podłoga na gruncie o powierzchni 3,65 m na 5,87 m plus o powierzchni 5,75m na 5,87m. Jego wysokość h=0,80m powyrzej poziomu gruntu. Kategoria gruntu 1 λ=1,5
. Grubość ściany na poziomie gruntu w=0,4m. Przestrzeń podłogowa jest izolowana warstwą 80 mm styropianu i izolacją w ścianie równą 4cm (wełna mineralna).
Dane:
Głębokość posadowienia fundamentów wynosi D=0,4m.
Obliczamy opór cieplny izolacji u spodu przestrzeni podłogowej Rf:
Obliczamy dt grubość równoważną w odniesieniu do podług:
Jeżeli dt ≥ B (3,715 ≥ 2,61) to wg. NR EN ISO 13370:luty 2001 mamy podłogę dobrze izolowaną a U0 obliczamy ze wzoru:
Obliczamy współczynnik przenikania ciepła z pionową izolacją krawędziową U.
Obliczamy dodatkową grubość równoważną d':
Gdzie: R'- jest to dodatkowy opór cieplny wprowadzony przez izolacje krawędziową
λ - współczynnik przewodności cieplej gruntu,
Obliczamy R' dodatkowy opór cieplny wprowadzony przez izolacje krawędziową:
Gdzie: Rn - jest opór cieplny pionowej izolacji krawędziowej,
dn - jest grubością izolacji krawędziowej dn=0,04m,
Obliczamy pionową izolacje krawędziową.
Obliczamy współczynnik przenikania ciepła z pionową izolacją krawędziową.
5.Obliczanie podłogi w piwnicy w pomieszczeniu nie ogrzewanym wg.PN-EN ISO 13370 luty 2001.
Materiał |
d [m] |
ρ [kg/m3] |
λ [W/mK] |
1.2xpapa na lepiku |
0,005 |
1000 |
0,18 |
2. Blok suporeks |
0,12 |
700 |
0,25 |
3. Wełna mineralna „Rockmur” |
0,04 |
60 |
0,045 |
4. Blok suporeks |
0,24 |
700 |
0,25 |
5.Granitogress |
0,02 |
2800 |
3,5 |
6. Gładź cementowa |
0,05 |
2000 |
1 |
7. Folia PVC |
0,0001 |
1300 |
0,2 |
8. Styropian M20 |
0,08 |
20 |
0,04 |
9. 2xpapa na lepiku |
0,005 |
1000 |
0,18 |
10. Beton |
0,10 |
2400 |
1,8 |
11. Piasek pylasty |
0,30 |
1650 |
0,40 |
Podziemia ogrzewane na powierzchni 3,65 m na 3,03 m. Jego głębokość z=2,15m poniżej poziomu gruntu. Kategoria gruntu 1 λ=1,5
. Grubość ściany na poziomie gruntu w=0,4m. Przestrzeń podłogowa jest izolowana warstwą 80 mm styropianu.
Dane
H= 2,15 m
Współczynnik przenikania ciepła otrzymuje się z
Obliczenie opór cieplny konstrukcji podłogi Rf:
- Obliczamy całkowitą grubość podłogi dt:
Jeżeli
to korzystamy ze wzoru (20) wg. PN-EN ISO 13370 luty 2001 obliczamy współczynnik przenikania ciepła podłogi Ubf:
-Obliczamy opór cieplny wszystkich ścian podziemia Rw:
-Obliczamy grubość ściany równoważną - ścianie podziemia dw:
Jeżeli
to współczynnik przenikania ciepła ścian podziemia obliczamy Ubw ze wzoru (22) wg. PN-EN ISO 13370 luty 2001
-Obliczamy współczynnik przenikania ciepła ścian podziemia powyżej poziomu gruntu Uw
n- jest krotnością wymiany powietrza w h-1. „n” przyjmiemy wg. Normy EN ISO 13370:2001. Zatem n=0,3 wymiany powietrza na godzinę.
-Obliczamy współczynnik przenikania ciepła podłogi Uf:
Współczynnik przenikania ciepła otrzymuje się z
6.Przegroda pomiędzy ogrzewanym parterem a nie ogrzewaną pustką poddasza nieużytkowego.
Materiał |
d [m] |
ρ [kg/m3] |
λ [W/mK] |
1. Wylewka cem. |
0,03 |
2000 |
1,00 |
2. Folia PVC |
0,0001 |
1300 |
0,2 |
3. Wełna mineralna |
0,20 |
100 |
0,042 |
4. Paraizolacja Folia P.E. |
0,002 |
1300 |
0,18 |
5. Płyta stropowa kanałowa. |
0,24 |
2500 |
1,70
|
6.Pustka powietrzna Rp=0,16 |
0,178 |
---- |
------ |
7. Tynk cem-wap |
0,015 |
1850 |
0,82 |
Uproszczony rysunek:
Zastępczy opór cieplny zamkniętej poziomej warstwy powietrza grubości 17,8 cm przy przepływie ciepła z dołu do góry wzięto z tab. EN ISO 6946:2004
Rp=0,16
. W rys. uproszczonym grubość d5 i d7 są równe 3,1 cm a λ= 1,7[W/mK].
Całkowite pole powierzchni komponentu jest równe:
Pole powierzchni wycinków jest równe:
Powierzchnie wycinków przegrody:
Sprawdzenie:
fa + fb +fc=1
Opór przestrzeni dachowej przyjmuje się wg. Tablicy 3, zawartej w normie
PN-EN ISO 6946 i jest on równy Ru = 0,2 m2K/W
Opory przejmowania cipła:
Obliczenie kresu górnego całkowitego oporu cieplnego RT':
-Obliczamy całkowity opór cieplny wycinków stropodachu w przekroju I-I i przekroju III-III.
-Obliczamy całkowity opór cieplny wycinków stropodachu w przekroju II-II
Obliczenie kresu dolnego całkowitego oporu cieplnego RT'':
Całkowity opór cieplny komponentu niejednorodnego:
Wyznaczenie współczynnika przenikania ciepła:
Wyznaczenie skorygowanego współczynnika ciepła Uc:
∆U - człon korekcyjny
∆U = ∆Ug + ∆Uf
∆Ug - poprawka z uwagi na nieszczelności
wg zał. D i E do PN-EN ISO 6946: 2004r. na poziomie 0 wtedy
∆U = 0,00 W/(m2K)
∆Uf - poprawka z uwagi na łączniki mechaniczne
∆Uf = 0,022
Uc= 0.19+0,022 = 0.21 W/(m2K)
Wyznaczenie współczynnika przenikania ciepła Uk z mostkami cieplnymi liniowymi:
Uk =Uc + ∆U
∆U = 0 W/(m2K)
Uk = 0,19 + 0 = 0,21 W/(m2K)
Rozkład temperatur dla przegrody zewnętrznej budynku stykającej się powietrzem zewnętrznym.
Materiał |
d [m] |
ρ [kg/m3] |
λ [W/mK] |
1. Tynk cem-wap |
0,15 |
185 |
0,82 |
2. Blok suporeks |
0,24 |
700 |
0,25 |
3. Wełna mineralna „Rockmur” |
0,04 |
60 |
0,045 |
4. Blok suporeks |
0,12 |
700 |
0,25 |
Zgodnie z rozporządzeniem ministra infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. Warstw wykończeniowych nie uznaje się za warstwy przegrody, stąd w obliczeniach nie uwzględniono tynku.
Te= - 18ºC ponieważ budynek położony jest w Zielonej Górze czyli II strefie klimatycznej
Opory przejmowania ciepła:
Rsi=0,13[m2K/W]
Rse=0,04[m2K/W]
Całkowity opór cieplny:
Obliczenie temperatury w płaszczyźnie „x” przegrody:
Obliczanie spadku temperatury w warstwach wykonanych z danych materiałów:
Jak widać spadek temperatury w warstwach wykonanych z podanych materiałów w głównej mierze zależy od wartości oporu cieplnego materiału, z którego warstwa została wykonana.
Podział przegrody na dwie strefy (dodatnich i ujemnych temperatur) dokonuje płaszczyzna, w której temperatura wynosi 0ºC (Tx=0,00ºC)
Równanie dla tej płaszczyzny:
Obliczając sumę oporów cieplnych do płaszczyzny zerowej temperatury możemy określić szerokość dodatnich temperatur na podstawie równań:
Sprawdzamy, które warstwy znajdują się w strefie dodatnich temperatur:
(Rx-Rsi-R1-Rn-1)≥0
dla Rsi∑Rx-Rsi-=1,32-0,13=1,19
dla Rsi+R2+ ∑Rx-Rsi-R2 =1,32-0,13-0,96=0,23
dla Rsi+R2+R3+ ∑Rx-Rsi-R2-R3=1,32-0,13-0,96-0,89= -0,66
Warunek spełnia suma oporów cieplnych Rsi+R2+R3, oznacza to że płaszczyzna zerowych temperatur leży w warstwie 3 - czyli w wełnie mineralnej.
Szerokość strefy dodatniej temperatury:
Grubość całej przegrody
Szerokość strefy ujemnych temperatur:
Gęstość strumieni cieplnego obliczamy według wzoru:
W tej przegrodzie możemy wyróżnić kilka rodzajów gęstości strumienia ciepła, w zależności od miejsca występowania szerokości podziału oraz temperatury na granicy przedziału.
Strumień przenikania ciepła:
Strumień napływu ciepła:
hi - współczynnik przejmowania ciepła
Sprawdzenie możliwości wystąpienia kondensacji pary wodnej na wewnętrznej powierzchni przegrody.
Ściana zewnętrzna stykająca się z powietrzem zewnętrznym, temperatura powietrza wewnętrznego Ti=20ºC, temperatura powietrza zewnętrznego przyjęta zgodnie z normą i dla II strefy klimatycznej Te= -18ºC, temperatura na wewnętrznej powierzchni przegrody przyjęta z punktu drugiego i wynosi ona Tśc=18,024ºC, wilgotność względna przyjęta z tablicy NB2 φi=55%
Obliczamy ciśnienie cząstkowe pary wodnej nienasyconej ze wzoru:
Pni - ciśnienie pary wodnej nasyconej przy temperaturze T i
dla Ti=20ºC - Pni=23,40 hPa
stąd:
Pi=12,87 -> z tablicy NA3 Ts=10,7ºC
Warunkiem wystąpienia kondensacji pary wodnej na wewnętrznej powierzchni ściany jest:
Tśc>Ts+1ºC
Ts - temperatura punktu rosy
Tśc=18,024ºC>Ts=10,7ºC+1ºC
Tśc=18,024ºC>Ts=11,7ºC
WNIOSEK:
Temperatura powierzchni wewnętrznej ściany jest większa od temperatury punktu rosy dlatego nie wystąpi kondensacja na powierzchni przegrody.
Obliczenie powierzchni ścian netto i kubatury oraz wyznaczenie sezonowego zapotrzebowania na ciepło.
Powierzchnia przegród zewnętrznych brutto
-Parter
Ściany parteru stykające się z powietrzem zewnętrznym:
2*[(10,45-2*0,4/2)+((9,55-2*0,4/2))]*(2,69+0,24/2+0,44/2)=116,352 m2
Powierzchnia okien o orientacji północnej
2*(1,8*1,5)=5,4m2
Powierzchnia o orientacji południowej
2*(1,8*1,5)=5,4m2
Razem powierzchnia okien parteru
5,4+5,4=10,8m2
Powierzchnia ścian netto (z potrąceniem otworów okiennych)
116,352-10,8=105,552m2
-Piwnica
Powierzchnia ścian piwnicy stykająca się z gruntem:
2*((10,45-2*0,4/2)*1,75)+((3,68-0,4/2-0,25/2)*1,75)=41,046m2
Powierzchnia ścian piwnicy stykających się z powietrzem zewnętrznym:
2*(0,8*(10,45-2*0,4/2))+((3,68-0,4/2-0,25/2)*0,8)+((2,15+0,24/2+0,56/2)*1,18)+(0,25*0,16)*49
=23,733m2
Powierzchnia okien o orientacji północnej
2*(0,9*0,6)=1,08m2
Powierzchnia o orientacji południowej
2*(1,8*0,4)=1,44m2
Razem powierzchnia okien piwnicy
1,44+1,08=2,52 m2
Powierzchnia ścian netto (z potrąceniem otworów okiennych)
23,733-2,52=21,213m2
Łączna powierzchnia ścian kondygnacji nadziemnych.
Powierzchnia ścian brutto
23,733+116,352=140,085m2
Powierzchnia okien o orientacji północnej
5,4+1,08=6,48m2
Powierzchnia o orientacji południowej
5,4+1,44=6,84m2
Razem powierzchnia okien
6,48+6,84=13,32m2
Powierzchnia ścian netto (z potrąceniem otworów okiennych)
140,085-13,32=126,765m2
Ściany piwnic ogrzewanych stykających się z powietrzem
Powierzchnia ścian brutto
(0,8*(4,43-0,4/2-0,38/2))+(0,8*(3,68-0,4/2-0,25/2)=5,916m2
Powierzchnia ścian netto (z potrąceniem otworów okiennych)
5,916-(1,8*0,4)=5,196m2
Ściany piwnicy ogrzewanych stykających się z gruntem.
Powierzchnia ścian brutto
2*(1,75*(4,43+0,4/2+0,38/2))+(1,75*(3,68-0,4/2-0,25/2)=20,011m2
Ściany oddzielające pomieszczenia ogrzewane od nie ogrzewanych
(3.68-0,4/2-0,25/2)*(2,15+2*24/2+0,56/2)=8,555m2
Strop nad nie ogrzewaną piwnicą
(5,62+0,38/2+04/2)*(3,03+0,4/2+0,25/2)=20,164m2
Powierzchnia podłogi pod ogrzewaną piwnicą II strefa:
(3,68-0,4/2-0,25/2)* (4,43-0,4/2-0,38/2)=13,5542m2
Powierzchnia przegrody między ogrzewanym parterem a nie ogrzewanym poddaszem
(10,45-2*0,4/2)*(9,55-2*0,4/2)=91,9575 m2
Drzwi zewnętrzne
1*2,05+2*1,1*2,35=7,22m2
Łączna powierzchni przegród zewnętrznych
Powierzchnia przegród zewnętrznych netto
Ściany kondygnacji nadziemnych netto:
126,765m2
Ściany piwnicy ogrzewanych stykające się z powietrzem zewnętrznym
5,196 m2
Ściany piwnicy ogrzewanych stykające się z gruntem
20,011 m2
Ściany oddzielające pomieszczenia ogrzewane od nie ogrzewanych:
8,555 m2
Przegroda pomiędzy poddaszem nie ogrzewanym a ogrzewanym parter:
91,9575 m2
Strop nad nie ogrzewaną piwnicą:
20,164 m2
Powierzchnia podłogi pod ogrzewaną piwnicą II strefa: 13,5542 m2
Okna
-w tym:
- o orientacji północnej: 6,48 m2
-o orientacji południowej: 6,84 m2
Powierzchnia drzwi wejściowych:
7,22 m2
Łączna powierzchnia przegród zewnętrznych:
A=306,74 m2
Kubatura ogrzewanego budynku:
Kubaturę ogrzewaną budynku wyznaczano, przyjmując wymiary w o osiach przegród
piętro
(10,45-2*0,4/2)*(9,55-2*0,4/2)*(2,69+0,76/2+0,44/2)=302,54 m3
piwnica ogrzewana
(4,43-0,4/2-0,38/2)*(3,68-0,4/2-0,25/2)*(2,15+0,24/2+0,56/2)=34,56 m3
Łączną kubaturę ogrzewaną budynku przyjęto z opisu technicznego
V=337,10 m3
Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania. |
||||||||||||||
1. Dane budowlane |
||||||||||||||
Kubatura (wymiary zewnętrzne). m3 Ve=337,1 Powierzchnia użytkowa, m2 An=116,3 Stosunek A/Ve 1/m A/Ve=0,9 |
||||||||||||||
2.Straty ciepła |
||||||||||||||
2.1 Współczynnik strat ciepła przez przenikanie. W/K |
||||||||||||||
Elementy budynku |
Skrótowe oznaczenie |
Pole powierzchni A, m2 |
Współczynnik przenikania ciepła U W/(m2∙K) |
UI ∙ AI W/K |
Czynnik Korekty temp. FXI |
UI ∙ AI ∙ FXI W/K |
||||||||
Ściana kondygnacji Ściany piwnicy ogrze. sty. się z powi. zewnętrznym |
Sz1 |
126,8 |
0,4 |
50,72 |
1 |
50,72 |
||||||||
|
Sz2 |
|
|
0 |
1 |
0 |
||||||||
|
Sz3 |
5,2 |
0,4 |
2,08 |
1 |
2,08 |
||||||||
|
Sz4 |
|
|
0 |
1 |
0 |
||||||||
Okno |
O1 |
13,3 |
2,6 |
34,63 |
1 |
34,63 |
||||||||
|
O2 |
|
|
0 |
1 |
0 |
||||||||
|
O3 |
|
|
0 |
1 |
0 |
||||||||
|
O4 |
|
|
0 |
1 |
0 |
||||||||
Drzwi wejściowe |
D2 |
7,2 |
2,6 |
18,77 |
1 |
18,77 |
||||||||
Stropodach |
P1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
||||||||
|
P2 |
|
|
0 |
1 |
0 |
||||||||
Przegroda pomię, poddaszem nie ogrze. a ogrzewanym parter |
S1 |
92 |
0,19 |
17,48 |
0,8 |
13,984 |
||||||||
|
S2 |
|
|
0 |
0,8 |
0 |
||||||||
Ściany oddzi. pomi. ogrze. od nie ogrze. |
PN1 |
8,6 |
1 |
8,6 |
0,8 |
6,88 |
||||||||
|
PN2 |
|
|
0 |
0,8 |
0 |
||||||||
Ściany i strop pomi. pomieszczeń nie ogrzew. |
AB1 |
|
|
0 |
0,5 |
0 |
||||||||
|
AB2 |
|
|
0 |
0,5 |
0 |
||||||||
Strop nad nieogrze. piwnic. Ściany ogrzew. piwni. w styku z grunt. Podłoga na gruncie w ogrze. piwnicy
|
G1 |
20,2 |
0,67 |
13,53 |
0,6 |
5,44 |
||||||||
|
G2 |
20 |
0,1 |
2 |
0,6 |
1,2 |
||||||||
|
G3 |
13,3 |
0,1 |
1,36 |
0,6 |
0,816 |
||||||||
∑A= |
306,74 |
∑(UI+AI+FXI) |
134,52 |
|||||||||||
Współczynnik strat ciepła przez przenikanie |
HT=∑(UI+AI+FXI) +∑Uwb ∙A HT=134,52 +0,05 ∙306,74= |
149,857 |
||||||||||||
2.2 Współczynnik strat ciepła przez wentylację, W/K |
||||||||||||||
Współczynnik strat ciepła przez wentylację |
Hv=0,19 ∙Ve= |
64,049 |
||||||||||||
3. Zysk ciepła |
||||||||||||||
3.1 Słoneczne zyski ciepła Qs, kW/a |
||||||||||||||
Orientacja |
Promieniowanie słoneczne Ij, kWh/(m2 ∙a) |
Pole powierzchni okien Aok.i m2 |
Całkowita przepuszczalność energii g. |
Ii ∙0,567 ∙AOKi ∙gi |
||||||||||
S |
350 |
6,84 |
0,64 |
868,73 |
||||||||||
SW |
310 |
|
|
0 |
||||||||||
W |
220 |
|
|
0 |
||||||||||
NW |
160 |
|
|
0 |
||||||||||
N |
145 |
6,48 |
0,64 |
601,344 |
||||||||||
NE |
165 |
|
|
0 |
||||||||||
E |
235 |
|
|
0 |
||||||||||
SE |
320 |
|
|
0 |
||||||||||
Okno dachowe z pochyleniem <30o |
225 |
|
|
0 |
||||||||||
Zyski ciepła słonecznego Qs= ∑( Ii ∙0,567 ∙AOKi ∙gi) QS= |
1470,074 |
|||||||||||||
3.2 Wewnętrzne zyski ciepła Qi, kWh/a |
||||||||||||||
Wewnętrzne zyski ciepła Qi= 10∙116,3 Qi = |
1163 |
|||||||||||||
4.Roczne zapotrzebowanie na ciepło kWh/a |
||||||||||||||
Roczne zapotrzebowanie na ciepło |
Qh=91,5∙(HT+HV)-0,95 ∙ (Qs +Qi) Qh=91,5 ∙ 213,906-0,95 ∙ (1470,0740+1163) Qh=
|
17070,98 |
||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na ciepło odniesiony do powierzchni użytkowej kWh/(m2 ∙ K) |
E=Qh/An
E= 17070,98 / 116,3 E= |
146,78 |
||||||||||||
Względny współczynnik strat ciepła przez przenikanie odniesiony do pola powierzchni, W/ (m2∙K) |
||||||||||||||
Względny współczynnik strat ciepła przez przenikanie odniesione do pola
powierzchni: H'T.u= HT / A= 149,857 / 306,74 H'T.u =
|
0,49
|
|||||||||||||
H'T.u≤ H'T.z ten wzór wg. Literatury polskiej ma postać E ≤ E0 gdzie E0 oblicza się ze wzoru: E0= 10H+12(A/V) = ... (H - wysokość kondygnacji) , 0,49>0,41 Warunek nie jest spełniony.
|
1