3. TRANSPORT CIEPŁA – PRAWO FOURIERA
Q ~ Δt
Q~S
Q ~ 1/d
Q~τ
Q Q
Q ~ S·Δt·τ /d
1m
Q = λ ·S·Δt·τ /d
[δ] = [W/mK]
Q/S·τ = λ ·Δt/d ρ = - λ grad t
4. TRANSPORT CIEPŁA – PRAWO FOURIERA
Δt = 1 0C
S = 1 m2
τ=1s Q
Q
[λ] = [W/mK] 1m
Współczynnik przewodzenia ciepła λ określa ilość ciepła
(energii) przenikającą w warunkach ustalonego przepływu w czasie 1 s
przez 1m2 płaskiej przegrody wykonanej z danego materiału o grubości
1m i przy różnicy temperatur na powierzchniach 10C.
6. Wpływ zawilgocenia na przewodność cieplną materiałów
porowatych o różnej gęstości.
3.0
[W/mK]
Współczynnik przewodzenie ciepła λ
2.4
1.8
1.2
0.6
0.0 5 10 15 20 25 [%]
Wilgotność objętościowa
7. Wpływ zawilgocenia na współczynnik przewodności cieplnej
materiałów o budowie komórkowej i różnej gęstości.
0.60
[W/mK]
Współczynnik przewodzenie ciepła λ
0.48
0.36
0.24
0.12
0.0 5 15 20 25
10
Wilgotność objętościowa
[%]
8. Przewodność cieplna materiałów.
Współczynnik przewodzenie λ [W/mK] substancji
stanowiących szkielet, bez porów wynosi dla
materiałów:
Organicznych - 0.29 0.40
Krystalicznych - 4.65 7.0
Krystalicznych przy przepływie ciepła równolegle do
powierzchni krystalicznej 12.0
Tworzyw sztucznych – 0.17 0.35
Powietrze w porach ø ~ 0.1 – 0.023
Powietrze w porach ø ~ 2.0 – 0.031
9. Wpływ wymiaru porów i ciężaru objętościowego na
współczynnik przewodzenia ciepła materiałów komórkowych
dla różnych materiałów
0.46
[W/mK] 1. mikroporowate
0.41
Współczynnik przewodzenie ciepła λ
2. o porach 0.3-0.7 mm
0.36 3. o porach 0.7-1.2 mm
4. o porach 1.2-1.7 mm
0.31
5. o porach 1.7-2.2 mm
0.26
0.22
0.17
5 4
3 2 1
0.12
400 600 800 1000 1200 1400 [t/m3 ]
Gęstość
10. NA PRZYKŁAD STYROPIAN
0.0500
[W/mK]
Współczynnik przewodzenie ciepła λ
0.0450
0.0400
0.0350
0.0300
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Gęstość pozorna [kg/m3 ]
11. Wpływ temperatury na współczynnik przewodzenia ciepła
drobno porowatych materiałów nieorganicznych
0.70
[W/mK]
0.65
Współczynnik przewodzenie ciepła λ
0.60
0.55
0.50
0.46
0.41
0.36
0.31
0 40 80 120 160 200 240
Średnia temperatura [0 C]
23. n
1 1
R Ri
1 1 2
1
U 1
R n
1 1
Ri
1 1 2
24. U – współczynnik przenikania
1
U 1
R n
1 1
Ri
1 1 2
1
U
1 d1 d2 dn 1
.......
1 1 2 n 2
25. Zmiany przepisów i związane z tym zmiany niektórych
wymagao, a także odpowiadające tym wymaganiom
przeciętne roczne zużycie energii na ogrzewanie 1 m2
budynku mieszkalnego.
Wymagany Przeciętne roczne zużycie
Budynki Podstawowy przepis i data współczynnik na ogrzanie 1 m2
budowane wprowadzenia przenikania k energii energii
w latach [ W / (m2 * K)] bezpośredniej pierwotnej
dla ściany E0
zewnętrznej [k Wh] [kg pu]
do 1966 r. Prawo Budowlane
a) w środkowej i 1,16 240-280 45-55
wschodniej części Polski
mur z cegły
b) w zachodniej części Polski 1,40 300-350 60-70
mur z 1 ½ cegły
1967-85 PN-64/B-03404 od.1996
1,16* 240-280 45-55
PN-74/B-02020 od 1976
1986-92 PN-82/B-02020 od 1983 0,75 160-200 30-40
od 1993 PN-91/B-20020 od 1992 0,55 120-160 25-30
od
0,30 50-80 10-15
2002
27. DYFUZJA PARY WODNEJ – PRAWO FICKA
Q ~ ΔP
Q~S
Q ~ 1/d
Q~τ m
m
Q ~ S·ΔP·τ /d
1m
Q = δ ·S·ΔP·τ /d
Q/S·τ = δ ·ΔP/d ρ = - δ grad P
28. DYFUZJA PARY WODNEJ - PRAWO FICKA
Δp=1 hPa,
S=1 m2
τ=1 h m m
[δ] = [g/mhhPa]
1m
Współczynnik dyfuzji pary wodnej δ określa masę
pary wodnej przenikającą w warunkach ustalonego
przepływu w ciągu godziny 1 h przez 1m2 płaskiej
przegrody wykonanej z danego materiału o grubości
1m i przy różnicy ciśnień na powierzchniach 1hPa.
29. PARAMETRY OKREŚLAJĄCE
WŁAŚCWOŚCI TRANSPORTU PARY
WODNEJ (DYFYZJI) W POROWATYCH
MATERIAŁACH BUDOWLANYCH.
- CZYLI, JAK SIĘ MIERZY I OPISUJE TO ZJAWISKO.
30. ŻELBET
Nazwa materiału *10-4 [
g/m*h*hPa ] μ m m
1 Beton komórkowy 200
2 Tynk cement.-wap. 45
3 Żelbet 30 24
4 Wełna mineralna 480 p = 710*10-4
5 Styropian 12
p
6 Mur z cegły pełnej 105
710
24
7 Mur z cegły klink. 135
8 Marmur, granit 7,5
9
10
11
Wapień
Drewno sosn. prost.
Beton z keramzytem
60
60
180
ż
30
x
32. PARAMETR OKREŚLAJĄCY
WŁAŚCWOŚCI TRANSPORTU PARY
WODNEJ (DYFYZJI) W KONKRETNEJ
WARSTWIE MATERIAŁU
PRZEGRODY.
- CZYLI, JAK SIĘ MIERZY I OPISUJE TO ZJAWISKO,
ALE JUŻ DLA KONKRETNEJ GRUBOŚCI
MATERIAŁU PRZEGRODY.
33. Równowagowy
współczynnik dyfuzji - Sd
Sd = μ d
[Sd ] = [m]
gdzie:
μ – Względny współczynnik oporu dyfuzyjnego materiału.
d – grubość warstwy materiału.
34. PODSTAWOWE PARAMETRY TRANSPORTU DYFUZYJNEGO
PARY WODNEJ PRZEZ PRZEGRODY BUDOWLANE
1. [ g/m*h*hPa ]- współczynnik paroprzewodności
określający zdolność transportu pary wodnej w
badanym materiale i umożliwiający obliczenie
konkretnego oporu dyfuzyjnego R, dla konkretnej
grubości d materiału.
R=/d
2. [ ]- Względny współczynnik oporu dyfuzyjnego
dla określonego materiału przegrody względem
powietrza.
3. Sd [ m ]– Równowagowy współczynnik dyfuzji
charakteryzujący paroprzepuszczalność warstwy
materiału przegrody o grubości d względem
powietrza.
Sd=*d
36. Generowanie pary wodnej przez procesy:
Rośliny doniczkowe 7 - 15 g na godzinę
Schnąca bielizna
50-200 g na godzinę
odwirowana
Kąpiel w wannie ok. 1100 g na kąpiel
Kąpiel pod natryskiem ok. 1700 g na kąpiel
45-900 g na godzinę
Dania obiadowe
gotowania
Zmywarka do naczyń ok. 200 g na cykl zmywania
Pralka 200-350 g na jeden cykl
Spanie 40-50 g na godzinę
Prace uciążliwe ok. 175 g na godzinę
Prace domowe ok. 90 g na godzinę
37. PRZEPŁYW PARY WODNEJ PRZEZ ŚCIANY PRZY
RÓŻNYM POZIOMIE WYMIANIY POWIETRZA
[g/d]
14
Strumień pary wodnej przez ściany zewnętrzne
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
50 100 159 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Całkowita emisja wilgoci [g/godz.]
38. WILGOTNOŚĆ WZGLĘDNA POWIETRZA W POMIESZCZENIU
W ZALEŻNOŚCI OD POZIOMU WYMIANY POWIETRZA
70
[%]
65
ściana nieocieplona
Wilgotność względna w pomieszczeniu
60 ściana ocieplona wełną mineralną
55 ściana ocieplona styropianem
50
45
40
35
30
20
15
10
5
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Krotność wymiany powietrza
[1/godz.]
39. MASA PARY WODNEJ ODPROWADZONA Z POMIESZCZENIE
W ZALEŻNOŚCI OD POZIOMU WYMIANY POWIETRZA
300
[g/godz.]
280
Przepływ dyfuzyjny pary wodnej przez ścianę:
260
Para wodna odprowadzona z pomieszczenia
240 nieocieplona
220 ocieplona wełną mineralną
ocieplona styropianem
200
180 Para usuwana przez wentylację
160
140
120
100
80
60
40
20
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Krotność wymiany powietrza [1/godz.]
43. Podciąganie kapilarne w wybranych materiałach
budowlanych
beton
ceramika silikat komórkowy
~ 6 – 8 cm
44. Podciąganie kapilarne w wybranych materiałach
budowlanych
beton
ceramika silikat komórkowy
~ 6 – 8 cm ~ 2 – 3 cm
45. Podciąganie kapilarne w wybranych materiałach
budowlanych
beton
ceramika silikat komórkowy
~ 6 – 8 cm ~ 2 – 3 cm ~ 0.5 – 0.7
cm
46. Stopień zawilgocenia ścian murowanych
• > 2,5% - suche;
• 2,5 5,0% - mało zawilgocone – najczęściej
wystarczy
wietrzenie i usprawnienie wentylacji;
• 5,0 8,0% - zawilgocone - powinny być podjęte
działania
mające na celu ich osuszenie;
• 8,0 1,0%. - silnie zawilgocone - konieczne jest
jak najszybsze ich osuszenie;
• < 12,0% - mokre - wymagają natychmiastowego
osuszenia (np. po powodzi).
47. Dopuszczalna wilgotność podstawowych materiałów
budowlanych w przegrodach zewnętrznych budynków
ogrzewanych (wg badań ITB).
Lp. Rodzaj materiału lub Wilgotność Dopuszczalny
przegrody przed okresem przyrost wilgotności
zawilgoceni [%] [%]
1. ściana z cegły 1,5 1,5
ceramicznej
2. ściana z pustaków 1 2
ceramicznych
3. ściana z cegły 3 2
silikatowej
4. beton komórkowy 3 4
48. WILGOTNOŚĆ MATERIAŁÓW
W budownictwie najczęściej używa się pojęcia tzw.
wilgotności masowej. Wartość ta wyrażana jest
stosunkiem procentowym masy wody zawartej w
badanym materiale do jego masy w stanie suchym.
mw ms mwody
wm *100% *100%
ms ms
WILGOTNOŚĆ MASOWA
wm - wilgotność masowa [%]
mw - masa próbki wilgotnej [kg, g]
ms - masa próbki o wysuszenia do masy stałej [kg, g]
mwody- masa wody znajdującą się w próbce [kg, g]
