kolos 2 norma.pdf

(571 KB) Pobierz
Projekt z fizyki budowli - Ćwiczenie nr 1
(opr. dr inż. Beata Sadowska)
1. OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPŁA PRZEGRÓD PEŁNYCH
Obliczenia wykonujemy na podstawie PN-EN ISO 6946:2008 [1]. Norma ta podaje metodę
obliczania oporu cieplnego i współczynnika przenikania ciepła komponentów budowlanych i elementów
budynku, z wyjątkiem drzwi, okien i innych elementów oszklonych, ścian osłonowych, komponentów
przez które odbywa się przenoszenie ciepła do gruntu oraz komponentów, przez które przewiduje się
nawiew powietrza.
Całkowity opór cieplny
R
T
płaskiego komponentu budowlanego, składającego się z jednorodnych
cieplnie warstw prostopadłych do kierunku przepływu ciepła, należy obliczać ze wzoru:
2
R
T
=
R
si
+
R
1
+
R
2
+ ..... +
R
n
+
R
se
[(m
K)/W]
w którym:
R
si
- opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni, [(m
2
K)/W];
R
1
,
R
2
....R
n
- obliczeniowe opory cieplne każdej warstwy, [(m
2
K)/W];
R
se
- opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni, [(m
2
K)/W].
Opory przejmowania ciepła
Kierunek strumienia cieplnego
Opór przejmowania
ciepła
[(m²K)/W]
R
si
R
se
w górę
poziomy
w dół
0,10
0,04
0,13
0,04
0,17
0,04
Uwaga: Kierunek poziomy przepływu strumienia ciepła zdefiniowany jest dla zakresu kątowego
30°
względem
poziomu.
Opory cieple warstw jednorodnych, przy znanym współczynniku przewodzenia ciepła, oblicza się
ze wzoru:
R
=
d
[(m
2
K)/W]
w którym:
d
- grubość warstwy materiału w komponencie, [m];
λ
- obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła materiału, [W/(mK)]np.
przyjęty z odpowiedniej tablicy PN-EN ISO 12524:2003 [2], PN-EN ISO 10456:2008 [3] załącznika
krajowego NC do PN-EN ISO 6946:1999 lub innych źródeł [4, 5, 6, 7].
Przykładowe wartości obliczeniowe właściwości fizycznych materiałów wg PN-EN 12524 [2]
i badań Zakładu Fizyki Cieplnej ITB [4, 5]
Grupa materiałowa
lub zastosowanie
Beton zwykły
- o średniej gęstości
- o wysokiej gęstości
- zbrojony (z 1 % zbrojenia)
-
zbrojony (z 2 % zbrojenia)
Beton z żużla pumeksowego
lub granulowanego
Gęstość w
stanie
suchym
kg/m³
1800
2000
2200
2400
2300
2400
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 600
1 400
1 300
1 200
1 100
1 000
800
700
600
500
400
800
700
600
500
1 000
900
800
700
600
500
1 800
1 400
1 300
1200
1100
1000
900
800
1200
1100
1000
900
800
1 900
1 600
1 500
1 900
λ,
W/(mK)
Ciepło
właściwe
W/(kg·K)
Współczynnik oporu
dyfuzyjnego,
μ
Suchy
100
100
120
130
130
130
15
12
10
8
5
15
12
10
8
15
12
10
8
6
4
10
8
7
6
5
10
8
7
6
10
8
7
6
5
4
5-10
5-10
5-10
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
20
15
15
50-100
Mokry
60
60
70
80
80
80
15
12
10
8
5
15
12
10
8
15
12
10
8
6
4
10
8
7
6
5
10
8
7
6
10
8
7
6
5
4
5-10
5-10
5-10
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
20
15
15
50-100
Beton z żużla paleniskowego
Beton z kruszywa
keramzytowego
Mur z betonu komórkowego na
cienkowarstwowej zaprawie
klejącej lub na zaprawie
ciepłochronnej
Mur z betonu komórkowego na
zaprawie cementowo-wapien-
nej, ze spoinami o grubości nie
większej niż 1,5 cm
Wiórobeton i wiórotrocinobeton
Mur z cegły ceramicznej pełnej
Mur z cegły dziurawki
Mur z cegły kratówki
Mur z pustaków ceramicznych
drążonych szczelinowych na
zaprawie cementowo-wapiennej
Mur z pustaków ceramicznych
drążonych szczelinowych, na
zaprawie ciepłochronnej
Mur z cegły silikatowej pełnej
Mur z cegły silikatowej
drążonej i bloków drążonych
Mur z cegły klinkierowej
1,15
1,35
1,65
2,00
2,3
2,5
0,70
0,58
0,50
0,40
0,33
0,85
0,72
0,60
0,50
0,90
0,72
0,62
0,54
0,46
0,39
0,30
0,25
0,21
0,18
0,15
0,38
0,35
0,30
0,25
030
0,26
0,22
0,19
0,17
0,15
0,77
0,62
0,56
0,45
0,40
0,36
0,33
0,30
0,42
0,36
0,32
0,28
0,25
0,90
0,80
0,75
1,05
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
Grupa materiałowa
lub zastosowanie
szkło piankowe
Wyroby z włókna szklanego
maty i filce
płyty
granulat
Wyroby z włókna skalnego
maty i płyty wypełniające
płyty obciążane
płyty fasadowe
płyty dachowe
płyty lamelowe
granulat
Styropian (EPS)
Gęstość w
stanie
suchym
kg/m³
300
10-20
>20
15-60
40-80
100-160
140-150
90-200
80-150
20-60
12
15
20
30
>28
λ,
W/(mK)
Ciepło
właściwe
W/(kg·K)
1000
1030
1030
1030
1030
1030
1030
1030
1030
1030
1450
1450
1450
1450
1450
1450
Współczynnik oporu
dyfuzyjnego,
μ
Suchy
1
1
1
1
1
1
1
1
1
60
60
60
60
150
150
Mokry
1
1
1
1
1
1
1
1
1
60
60
60
60
150
150
0,07
0,045
0,050
0,055
0,045
0,042
0,043
0,045
0,046
0,050
0,045
0,043
0,040
0,036
0,035
0,045
Polistyren ekstrudowany (XPS)
Jak wyżej, w stropodachu
odwróconym
Pianka poliuretanowa
- w szczelnej osłonie
- w pozostałych przypadkach
- natryskowa
Pianka polietylenowa
Granulat celulozowy
Tynk gipsowy
Płyta gipsowo-kartonowa
Tynk gipsowo-piaskowy
Tynk wapienny
Tynk cementowy
Tarcica iglasta w poprzek
włókien
Stal zwykła
Stal nierdzewna
30-60
30-60
35
30-70
1000
600
900
1600
1600
1800
550
0,025
0,035
0,045
0,05
0,06
0,40
0,18
0,25
0,80
0,80
1,00
0,16
1400
1400
1400
1450
1400
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1600
60
60
60
500
1
10
10
10
10
10
10
50
60
60
60
500
1
6
6
6
6
6
6
20
7800
7900
50
17
450
460
Współczynnik przenikania ciepła obliczany jest jako odwrotność oporu całkowitego komponentu
zgodnie z zależnością:
1
[W/(m
2
K)]
U
=
R
T
Poza materiałami i wyrobami przegrody budowlane mogą zawierać warstwy powietrza. Mogą to być (w
zależności od pola powierzchni otworów łączących szczelinę powietrzną ze środowiskiem zewnętrznym):
- niewentylowane warstwy powietrza,
- słabo wentylowane warstwy powietrza,
- dobrze wentylowane warstwy powietrza.
Opór cieplny (w [(m
2
·K)/W]) niewentylowanych warstw powietrza o wysokiej emisyjności
powierzchni
Grubość warstwy
powietrznej
Kierunek strumienia cieplnego
mm
w górę
Poziomo
w dół
0
0,00
0,00
0,00
5
0,11
0,11
0,11
7
0,13
0,13
0,13
10
0,15
0,15
0,15
15
0,16
0,17
0,17
25
0,16
0,18
0,19
50
0,16
0,18
0,21
100
0,16
0,18
0,22
300
0,16
0,18
0,23
UWAGA – Wartości pośrednie można otrzymać przez interpolację liniową.
W przypadku dobrze wentylowanej warstwy powietrza jej opór cieplny oraz warstw zewnętrznych jest
pomijany, a opór przejmowania ciepła na powierzchni zewnętrznej przyjmuje się równy oporowi
przejmowania ciepła na powierzchni wewnętrznej (R
se
=R
si
).
W sytuacji gdy pustka jest słabo wentylowana to całkowity opór komponentu wyznaczany jest z
interpolacji liniowej między wartościami dla szczeliny słabo i dobrze wentylowanej z zastosowaniem
zależności:
1500
A
V
A
500
R
T
=
R
T
,
u
V
R
T
,
v
1000
1000
gdzie:
A
V
- pole powierzchni otworów łączących szczelinę powietrzną ze środowiskiem zewnętrznym,
[mm
2
];
R
T,u
- całkowity opór cieplny z niewentylowaną warstwą powietrza,
R
T,v
- całkowity opór cieplny z dobrze wentylowaną warstwą powietrza.
Gdy komponent składa się z warstw jednorodnych i niejednorodnych cieplnie jego całkowity opór
wyznacza się ze wzoru:
'
"
R
T
= (
R
T
R
T
) / 2
gdzie:
R’
T
- kres górny całkowitego oporu cieplnego, obliczany wg p. 6.2.3. PN-EN ISO 6946:2008,
R”
T
- kres dolny całkowitego oporu cieplnego, obliczany wg p. 6.2.4. PN-EN ISO 6946:2008.
W odniesieniu do dachów stromych z płaskim izolowanym stropem przestrzeń poddasza można uznać za
warstwę jednorodną cieplnie o oporze podanym w tabeli:
Opór cieplny przestrzeni dachowych
Charakterystyka dachu
1
2
Pokrycie dachówką bez papy (folii), poszycia itp.
Pokrycie arkuszowe lub dachówką z papą (folią), poszyciem itp. pod
dachówką
3
Jak w 2, lecz z okładziną aluminiową lub inną niskoemisyjną
0,3
powierzchnią od spodu dachu
4
Pokrycie papą na poszyciu
0,3
UWAGA – Wartości podane w tablicy uwzględniają opór cieplny przestrzeni wentylowanej i
pokrycia. Nie uwzględniają one oporu przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni (R
se
).
R
u
m²K/W
0,06
0,2
Norma PN-EN ISO 6946:
- podaje również uproszczone procedury pozwalające na potraktowanie innych przestrzeni
nieogrzewanych (takich jak garaż, składzik, oranżeria) jako oporu cieplnego (p.5.4.3),
- umożliwia obliczenia komponentów o zmiennej grubości przy spadku połaci do 5% (zał. C).
Przykład
Obliczenie współczynnika przenikania ciepła ściany zewnętrznej
warstwa / ośrodek
[kg/m
3
]
d
[m]
0,015
0,24
0,15
0,004
λ
R
=
d
U
[W/( m
2
K)]
[W/(mK)]
0,82
0,08
0,04
0,80
[m
2
K/W]
0,13
0,018
0,300
3,750
0,005
0,04
4,243
powietrze wewnętrzne (opór przejmowania
ciepła powierzchni wewnętrznej)
R
si
tynk cementowo-wapienny
mur z cegły silikatowej drążonej
styropian
tynk cienkowarstwowy mineralny *
powietrze zewnętrzne (opór przejmowania
ciepła powierzchni wewnętrznej)
R
se
1 850
1 600
20
0,24
* warstwę tę w obliczeniach oporu cieplnego można pominąć ze względu na jej małą grubość
Obliczoną wartość
U
należy porównać z wymaganymi wartościami
U
C(max)
dla przegród zewnętrznych
zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniającym rozporządzenie
w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [8].
Dla ścian zewnętrznych przy temperaturze w pomieszczeniu t
i
≥16°C
U
C(max)
= 0,25 W/(m
2
K).
Zgłoś jeśli naruszono regulamin