[ W] 1. OBLICZANIE ZAPOTRZEBOWANIA NA MOC CIEPLNĄ DLA OGRZEWA- NYCH POMIESZCZEŃ 18 K STRATY CIEPŁA NA WENTYLACJĘ Q w. 1.3.

Transkrypt

1 1. OBLICZANIE ZAPOTRZEBOWANIA NA MOC CIEPLNĄ DLA OGRZEWA- NYCH POMIESZCZEŃ Zapotrzebowane na moc ceplną dla ogrzewanych pomeszczeń naleŝy określać zgodne z wymaganam aktualne obowązującej normy PN-94/B "Oblczane zapotrzebowana cepła pomeszczeń o kubaturze do 600 m 3 ". Oblczenowe zapotrzebowane na moc ceplną pomeszczeń składa sę ze strat cepła przez przenkane oraz z cepła na ogrzewane powetrza zewnętrznego dopływającego do pomeszczena. Oblczena rozpoczyna sę od określena oblczenowych temperatur powetrza na zewnątrz budynku oraz w jego pomeszczenach. Kolejnym krokem jest wyznaczene współczynnków przenkana cepła U dla przegród budowlanych. Następne naleŝy określć strumene objętoścowe powetrza wentylacyjnego dopływającego do ogrzewanych pomeszczeń oblczenowe zapotrzebowane na moc ceplną dla pomeszczeń. Oblczenowe zapotrzebowane na moc ceplną dla ogrzewanego pomeszczena określa zaleŝność: ( + ) + Q [W] Q = Qp + 1 d 1 d 2 w Q w - straty cepła na wentylacje, [W], wzór, [1.3], [1.3] Q p - straty cepła przez przenkane, [W], wzór, d 1 - dodatek dla wyrównywana nskch temperatur powerzchn przegród, tablca d 2 - dodatek uwzględnający skutk nasłonecznena, tablca STRATY CIEPŁA NA WENTYLACJĘ Q w Straty cepła na wentylację opsuje wzór: dla pomeszczeń uŝytkowanych co najmnej 12 h w cągu doby (np. budynk meszkalne) Q w = w ( t t )- 9] V [ W] [ 0.34 dla pomeszczeń uŝytkowanych mnej nŝ 12 h w cągu doby (np. budynk uŝytecznośc publcznej) Q w = w V ( t t )- 7] V [ W] [ oblczenowy strumeń objętośc powetrza dopływającego do pomeszczena, [m 3 /h] (jedna wymana na godznę), t - oblczenowa temperatura powetrza w pomeszczenu, [ C], tablca 1.7., t w - oblczenowa temperatura powetrza wentylacyjnego, [ C], tablca Materały do ćwczeń z ogrzewnctwa Q p = U ( t t ) [ W] e A U - współczynnk przenkana cepła przez -tą przegrodę, [W/m 2 K], oblczony ze wzoru t - oblczenowa temperatura powetrza w pomeszczenu, [ C], tablca, t e - oblczenowa temperatura powetrza po zewnętrznej strone -tej przegrody, [ C], tablca 1.5. A - pole powerzchn -tej przegrody, m 2. Zysk straty cepła przez przenkane przez przegrodę naleŝy oblczać gdy róŝnca mędzy t - t e 4 K L L H Rys.. Wymary przegród Pola powerzchn przegród (ścan, stropów tp.) naleŝy określać w oparcu o ch wymary w osach przegród ogranczających. W przypadku oken, drzw śwetlków naleŝy przyjmować zewnętrzne wymary ośceŝnc (rys. ) DODATKI d 1, d 2 Dodatek d 1 uwzględna wpływ nskch temperatur powerzchn przegród. Wartość dodatku d 1 w zaleŝnośc od lczby przegród chłodzących kondygnacj, na której znajduje sę pomeszczene, przedstawono w tablcy Przegroda chłodząca to przegroda, dla której róŝnca temperatury po obu jej stronach jest wększa lub równa 18 K. t t e 18 K Tablca. Dodatek dla wyrównywana nskch temperatur przegród d 1 H 1.2. STRATY CIEPŁA PRZEZ PRZENIKANIE Q P Straty cepła przez przenkane określa zaleŝność: Q = n Q [ W] p p = 1 n - lczba przegród, Q p - straty (lub zysk) cepła przez przenkane przez -tą przegrodę ogranczającą pomeszczene, [W], Welkość tą opsuje wzór: Tablca 1.2. Dodatek d 2 uwzględnający skutk nasłonecnea Dodatek d 2 uwzględna skutk nasłonecznena. Jego wartość w zaleŝnośc od usytuowana przegród zewnętrznych pomeszczena w stosunku do stron śwata podano w tablcy JeŜel pomeszczene ma przegrody skerowane w róŝne strony śwata, to dodatek d 2 określa sę jako średną arytmetyczną dodatków dla poszczególnych przegród. Strona 1

2 1.4. WYMAGANIA DOTYCZĄCE ROZWIĄZAŃ ARCHITEKTONICZNO-KONSTRUKCYJNYCH BUDYNKU Maksymalne aktualne obowązujące wartośc współczynnków przenkana cepła U dla ścan, stropów, stropodachów, oken drzw balkonowych podano w załącznku do Rozporządzena Mnstra Infrastruktury z dna 12 kwetna 2002r. w sprawe warunków techncznych, jakm pownny odpowadać budynk ch usytuowane (Dz.U. Nr 75, poz. 690) patrz tabele nr Tablce 1.4. Maksymalne wartośc współczynnka U oken, drzw balkonowych, śwetlków drzw zewnętrznych w budynkach meszkalnych jednorodznnych uŝytecznośc publcznej, oraz mnmalne wartośc sumy oporów ceplnych dla podłóg układanych na grunce. Tablce 1.3. Maksymalne wartośc współczynnka U ścan, stropów stropodachów w budynkach meszkalnych jednorodznnych uŝytecznośc publcznej 1.5. OBLICZENIOWA TEMPERATURA PO- WIETRZA NA ZEWNĄTRZ BUDYNKU Oblczenową temperaturę na zewnątrz budynku t e naleŝy przyjmować zgodne z normą (PN-82/B "Temperatury oblczenowe zewnętrzne"). Polska została podzelona na pęć stref klmatycznych (Zał. 2.1). KaŜdej strefe odpowada nna oblczenowa temperatura powetrza na zewnątrz budynku (Tablca 1.5.). W przypadku gdy mejscowość, w której znajduje sę budynek, leŝy na grancy dwóch stref klmatycznych, jako oblczenową temperaturę powetrza zewnętrznego naleŝy przyjąć temperaturę dla strefy o wększym numerze (nŝszej temperaturze t e ). Tablca 1.5. Oblczenowe temperatury powetrza na zewnątrz budynku Strona 2

3 1.6. OBLICZENIOWE TEMPERATURY POWIETRZA W PRZESTRZENIACH ZAMKNIĘTYCH PRZYLE- GAJĄCYCH DO POMIESZCZEŃ OGRZEWANYCH Oblczenowe temperatury powetrza w przestrzenach Oblczenowe temperatury powetrza w przestrzenach zamknętych przylegających do pomeszczeń ogrzewanych określa norma PN-82/B "Temperatury oblczenowe zewnętrzne". W tablcy 1.6. podano wartośc tych temperatur w zaleŝnośc od rodzaju przestrzen neogrzewanej strefy klmatycznej, w której znajduje sę budynek. Tablca 1.6. Oblczenowe temperatury powetrza w przestrzenach zamknętych przylegających do pomeszczeń ogrzewanych Strona 3

4 1.7. OBLICZENIOWE TEMPERATURY POWIETRZA W POMIESZCZENIACH OGRZEWANYCH Oblczenowe temperatury powetrza w ogrzewanych pomeszczenach określa obecne (od 16 grudna 2002) Rozporządzena Mnstra Infrastruktury z dna 12 kwetna 2002r. w sprawe warunków techncznych, jakm pownny odpowadać budynk ch usytuowane (Dz.U. Nr 75, poz. 690). W tablcy 1.7. podano oblczenowe temperatury wewnętrzne w zaleŝnośc od przeznaczena pomeszczeń. Temperatury oblczenowe *) +5 C +8 C +12 C +16 C +20 C +24 C **) Tablca 1.7. Oblczenowe temperatury powetrza w pomeszczenach ogrzewanych. Przeznaczene lub sposób wykorzystana pomeszczeń Przykłady pomeszczeń neprzeznaczone na pobyt ludz, przemysłowe podczas dzałana ogrzewana dy- Ŝurnego (jeŝel pozwalają na to względy technologcznebowych w których ne występują zysk cepła, a jednorazowy pobyt osób znajdujących sę w ruchu w okrycach zewnętrznych ne przekracza l h. w których występują zysk cepła od urządzeń technologcznych, ośwetlena tp., przekraczające 25 W na l m 3 kubatury pomeszczena w których ne występują zysk cepła, przeznaczone do stałego pobytu ludz, znajdujących sę w okrycach zewnętrznych lub wykonujących pracę fzyczną o wydatku energetycznym powyŝej 300 W, w których występują zysk cepła od urządzeń technologcznych, ośwetlena tp., wynoszące od 10 do 25 W na l m 3 kubatury pomeszczena we, sklepy rybne męsne w których ne występują zysk cepła, przeznaczone na pobyt ludz: w okrycach zewnętrznych w pozycj sedzącej stojącej, bez okryć zewnętrznych, znajdujących sę w ruchu lub wykonujących pracę fzyczną o wydatku energetycznym do 300 W, w których występują zysk cepła od urządzeń technologcznych, ośwetlena tp., neprzekraczające 10 W na l m 3 kubatury pomeszczena przeznaczone na stały pobyt ludz bez okryć zewnętrznych, newykonujących w sposób cągły pracy fzycznej magazyny bez stałej obsług, garaŝe ndywdualne, hale postojowe (bez remontów), akumulatorne, maszynowne szyby dźwgów oso- klatk schodowe w budynkach meszkalnych, hale spręŝarek, pompowne, kuźne, hartowne, wydzały obróbk ceplnej magazyny składy wymagające stałej obsług, hole wejścowe, poczekalne przy salach wdowskowych bez szatn, hale pracy fzycznej o wydatku energetycznym powyŝej 300 W, hale formern, maszynowne chłodn, ładowne akumulatorów, hale targo- sale wdowskowe bez szatn, ustępy publczne, szatne okryć zewnętrznych, hale produkcyjne, sale gmnastyczne, kuchne ndywdualne wyposaŝone w palenska węglowe pokoje meszkalne, przedpokoje, kuchne ndywdualne wyposaŝone w palenska gazowe lub elektryczne, pokoje burowe, sale posedzeń przeznaczone do rozberana, łazenk, rozberalne, szatne, umywalne, natryskowne, hale pływaln, gabnety lekarske z przeznaczone na pobyt ludz bez odzeŝy rozberanem pacjentów, sale nemowląt sale dzecęce w Ŝłobkach, sale operacyjne *) Dopuszcza sę przyjmowane nnych temperatur oblczenowych dla ogrzewanych pomeszczeń nŝ jest to określone w tabel, jeŝel wynka to z wymagań technologcznych. **) Poprzedno obowązywała zgodne z normą PN-82/B temperatura +25 O C OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZENI- KANIA CIEPŁA U (dawne ozn. k) Zasady oblczana wartośc współczynnka przenkana cepła U dla przegród określa norma PN-EN ISO 6946:1999 Komponenty budowlane elementy budynku - Opór ceplny współczynnk przenkana cepła - Metoda oblczana. Współczynnk przenkana cepła dla przegród budowlanych, ne pownen przekraczać welkośc zameszczonych w tablcy Welkość współczynnka przenkana cepła U dla ścan stropów stropodachów naleŝy oblczać ze wzoru: U = R 1 + R + R W 2 m K s se R s, R se - jednostkowe opory ceplne przejmowana cepła, R [m 2 K/W], tablca 1.8., - jednostkowy opór przewodzena cepła przez przegrodę, [m 2 K/W], oblczony na podstawe zaleŝnośc [1.7], [1.8], lub odczytany z załącznka. Strona 4

5 Tablca 1.8. Oblczenowe wartośc oporów przejmowana cepła R Re, (m 2 K/W) Opór przewodzena cepła przez przegrodę Opór przewodzena cepła przez przegrodę R w zaleŝnośc od typu przegrody określa sę następująco: a) Opór ceplny przegrody lub warstwy jednorodnej wchodzącej w skład przegrody: d R = λ 2 m W K d - grubość przegrody lub warstwy, [m], λ - oblczenowa wartość współczynnka przewodzena cepła materału przegrody, [W/m K] wg załącznka nr. Przegrody budynków meszkalnych, które ogranczają pomeszczena o duŝej wlgotnośc np. pralne, suszarne belzny, hydroforowne, kuchne gastronomczne kwacarne naleŝy traktować jako znajdujące sę w warunkach wlgotnych. b) Opór ceplny przegrody złoŝonej z warstw jednorodnych z newentylowanym warstwam powetrza: m R = R + R n 2 m K j = 1 j= 1 W R - jednostkowy opór ceplny -tej warstwy, [m 2 K/W], oblczony wg wzoru, R j - jednostkowy opór ceplny j-tej newentylowanej szczelny powetrznej, [m 2 K/W] odczytany z tablcy m - lczba warstw; n - lczba newentylowanych szczeln powetrznych. Tablca 1.9. Wartośc oblczenowe oporu ceplnego newentylowanej warstwy powetrznej, (m 2 K/W) c) Opór ceplny przegrody lub warstwy o budowe nejednorodnej naleŝy określać eksperymentalne. Wartość jednostkowego oporu ceplnego przegrody pownna znajdować sę w normach przedmotowych, śwadectwach dopuszczena do powszechnego stosowana w budownctwe oraz w katalogach elementów przegród. W załącznku nr podano wartośc jednostkowego oporu ceplnego dla najczęścej stosowanych przegród o budowe nejednorodnej. d) Opór ceplny słabo wentylowanej warstwy powetrza jest połową odpowednej wartośc podanej w tablcy 1.9. JeŜel wartość oporu ceplnego przekracza 0,15 m 2 K/W, do oblczeń nale- Ŝy przyjmować 0,15 m 2 K/W. e) Opór ceplny dobrze wentylowanej warstwy powetrza. Całkowty opór ceplny komponentu budowlanego z dobrze wentylowaną oblcza sę pomjając opór ceplny tej warstwy nnych warstw znajdujących sę mędzy warstwą powetrza a środowskem zewnętrznym dodając wartość zewnętrznego oporu przejmowana cepła, odpowadającej neruchomemu powetrzu. f) Opór ceplny Rg gruntu przylegającego do podłog. Powerzchna podłog podzelona jest na dwe strefy. Strefa I jest powerzchną podłog o szerokośc 1 m przylegającą do ścan zewnętrznych. Pozostała część powerzchn podłog stanow strefę II. Przy zagłębenu górnej powerzchn podłog węcej nŝ 1 m ponŝej powerzchn terenu całą powerzchnę podłog traktuje sę jako srtefę II. Wartośc oporu ceplnego gruntu R g naleŝy przyjmować: dla strefy I R g = m K W dla strefy II Rg przyjmuje sę wg tablcy 1.10., lecz ne moŝe ona przekraczać wartośc Rg max oblczonej wg wzoru [1.10]: R g max = 0.57 Z m K W Z - wysokość górnej powerzchn podłog od pozomu wody gruntowej, [m] Tablca Wartośc oporu ceplnego gruntu przylegającego do podłog g) Opór ceplny R g gruntu przylegającego do ścan wraz z oporam przejmowana cepła naleŝy przyjmować wg tablcy 1.11., w zaleŝnośc od zagłębena ścany H. Strona 5

6 Tablca Wartośc oporu ceplnego gruntu przylegającego do ścan Okna drzw Współczynnk przenkana cepła U dla oken, śwetlków, wrót drzw w przypadku, gdy znany jest ch producent, przyjmuje sę wg norm lub aprobat techncznych. W nnych przypadkach wartośc oblczenowe przyjmuje sę z tablcy nr Tablca Wartośc oblczenowe współczynnka przenkana cepła U (k) oken, śwetlków, wrót drzw PUNKT ROSY Zasady wyznaczana punktu rosy określa norma PN-EN ISO 6946:1999 Komponenty budowlane elementy budynku - Opór ceplny współczynnk przenkana cepła - Metoda oblczana. Punkt rosy t s wyznaczać naleŝy z tablcy w załącznku 2.4. jako temperaturę odpowadającą cśnenu pary wodnej nasyconej p n równemu wartośc p oblczonej wg wzoru: p p = ϕ n 100 ϕ - oblczenowa wlgotność względna powetrza w pomeszczenu, %, przyjmowana wg tablcy p n - cśnene cząstkowe pary wodnej nasyconej przy temperaturze t określone wg załącznka 2.4 Punkt rosy t s pozwala określć czy nastąp wykroplene wlgoc na wewnętrznych stronach ścan. Porównuje sę ją z oblczoną temperaturą wewnętrznej powerzchn przegrody. Wykroplene wlgoc ne nastąp gdy spełnony jest warunek: ϑ > t s Temperatura wewnętrznej powerzchn przegrody bez mostków termcznych o ϑ = t U ( t te ) R [ C] t t e U R -temperatura oblczenowa powetrza wewnętrznego, o C - temperatura oblczenowa powetrza zewnętrznego, o C - współczynnk przenkana cepła przegrody, W/m 2 K - opór przejmowana cepła na wewnętrznej powerzchn przegrody, m 2 K/W w mejscu mostka termcznego temperatura wewnętrznej powerzchn przegrody pownna być określana eksperymentalne. Tablca Oblczenowa wlgotność względna powetrza w pomeszczenach Strona 6

7 2. ZAŁĄCZNIKI Zał.. Podzał Polsk na strefy klmatyczne Zał.. Wartośc oblczenowe właścwośc fzycznych nektórych materałów, wyrobów komponentów budowlanych Strona 7

8 Strona 8

9 Strona 9

10 Zał.. Wartośc oblczenowe oporu ceplnego współczynnka przenkana cepła U o (k o) wybranych przegród o budowe nejednorodnej Strona 10

11 Zał Cśnene cząstkowe pary wodnej nasyconej p n w powetrzu w zaleŝnośc od temperatury Strona 11