3. PRZYKŁAD OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPŁA U

Transkrypt

1 3. PRZYKŁAD OBLICZANIA SPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPŁA U PRZYKŁAD Obliczyć współczynnik przenikania ciepła U dla ścian wewnętrznych o budowie przedstawionej na rysunkach [cm] Rys.. Ściana wewnętrzna 4 cm.5.5 [cm] Rys.. Ściana wewnętrzna 5 cm Ściana wewnętrzna 4 cm Sw-4 Powierzch. wewnętrzna 0,30 Opór przejmowania Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 3 Mur z cegły ceramicznej pełnej 0,380 0,770 0,493 4 Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 5 Powierzch. wewnętrzna 0,30 Opór przejmowania Suma 0,789 U =,67 /m K Ściana wewnętrzna 5 cm Sw-5 Powierzch. wewnętrzna 0,30 Opór przejmowania Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 3 Mur z cegły dziurawki 0,0 0,60 0,94 4 Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 5 Powierzch. wewnętrzna 0,30 Opór przejmowania Suma 0,490 U =,04 /m K Strona

2 PRZYKŁAD Obliczyć współczynnik przenikania ciepła U dla ściany zewnętrznej o budowie pokazanej na rysunku dla przypadków: a) szczelina powietrzna nr 4 jest niewentylowana b) szczelina powietrzna nr 4 jest dobrze wentylowana c) szczelina powietrzna nr 4 jest słabo wentylowana, przy założeniu że powierzchnia otworów, przez które przepływa powietrze wynosi 750 mm na m długości R se Rys. 3. Ściana zewnętrzna 5 cm [cm] Ściana zewnętrzna 5 cm Sz-5 Powierzch. zewnętrzna? Opór przejmowania R se Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 3 Mur z cegły ceramicznej pełnej 0,0 0,770 0,56 4 Pustka powietrzna 0,040? 5 Mur z cegły ceramicznej pełnej 0,380 0,770 0,493 6 Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 7 Powierzch. wewnętrzna 0,30 Opór przejmowania Suma? a) - 3 jw. 0,4 Opór przejmowania R se 4 Pustka powietrzna niewentylowana 0,040-0, jw. 0,64 Suma,035 U = 0,966 /m K b) Powierzch. zewnętrzna 0,30 Opór przejmowania - 4 jw. 0, jw. 0,64 Suma 0,77 U =,97 /m K c) m K R T =, ,77 = 0,75, ,5 0,77 = 0, m K U = =,03 0,969 Strona

3 PRZYKŁAD 3 Obliczyć współczynnik przenikania ciepła U dla ściany zewnętrznej z przykładu, lecz zamiast pustki powietrznej zastosowano styropian. Rysunek jak w przykładzie. Ściana zewnętrzna 5 cm Sz-5 Powierzch. zewnętrzna 0,040 Opór przejmowania R se Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 3 Mur z cegły ceramicznej pełnej 0,0 0,770 0,56 4 Styropian 0,040 0,045 0,889 5 Mur z cegły ceramicznej pełnej 0,380 0,770 0,493 6 Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 7 Powierzch. wewnętrzna 0,30 Opór przejmowania Suma,744 U = 0,573 /m K Dla ścian zewnętrznych współczynniki U wynoszą: U = 0,573 > U max = 0,3 m K PRZYKŁAD 4 Obliczyć minimalną wymaganą grubość izolacji termicznej (styropianu o wsp. λ = 0,040 /mk) dla ściany zewnętrznej o budowie pokazanej na rysunku R se R iz d.5? 5.5 [cm] Ściana zewnętrzna Sz Powierzch. zewnętrzna 0,040 Opór przejmowania R se Tynk cementowy 0,05,000 0,05 3 Mur z pustaków ceramicznych 0,50-0,570 4 Styropian? 0,040? 5 Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 6 Powierzch. wewnętrzna 0,30 Opór przejmowania Suma? U max = 0,3 /m K = R = U max 0,3 = R λ = 3,575 0,04 0,43 m iz iz iz = ( 0,04 + 0,05 + 0,57 + 0,08 + 0,3) = 0,3 m K 0,773 = 3,575 Przyjęto grubość styropianu równą 5 cm. 0,5 m K R iz = = 3,75 0,04 U = = = R 0,04 + 0,05 + 0, ,75 + 0,08 + 0,3 4,53 = 0, m K Strona 3

4 PRZYKŁAD 5 Obliczyć grubość przemarzania przegrody przedstawionej na rysunku. Przyjęto obliczeniową temperaturę zewnętrzną t e = -ºC, obliczeniową temperaturę wewnętrzną t i = 0ºC t i q = t / ( dx / λ ) dx = λ ( t / q ) q = U t = 0,4 ( 0 ( - )) = 0,60 /m K t 3 = t e + q R e 3 = - + 0,60 ( 0,04 + 0, ,4 ) = - 9, ºC t 4 = t e + q R e 4 = - + 0,60 ( 0,04 + 0, ,4 + 3,333 ) = 6, ºC dx 4 0 =0,045 [ 0 (-9,)] / 0,60 = 0,08 m dx = 0,05 + 0,0+0,08 = 0,6 m R se t e [cm] dx Ściana zewnętrzna Powierzch. zewnętrzna 0,040 Opór przejmowania R se Tynk cementowo - wapienny 0,05 0,80 0,08 3 Mur z cegły kratówki 0,0 0,560 0,4 4 Styropian 0,50 0,045 3,333 5 Mur z cegły dziurawki 0,50 0,60 0,403 6 Tynk cementowo - wapienny 0,05 0,80 0,08 7 Powierzch. wewnętrzna 0,30 Opór przejmowania Suma 4,56 U = 0,4 /m K PRZYKŁAD 6 Obliczyć współczynnik przenikania ciepła U dla stropu położonego pod nieogrzewanym poddaszem t e q t i.5 [cm] Strop 38 cm Sf-38 Powierzch. wewnętrzna 0,00 Opór przejmowania Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 3 Strop gęstożebrowy DZ-3 0,00-0,30 4 ełna mineralna 0,00 0,036 5,556 5 Gładź cementowa 0,040,000 0,040 6 Powierzchnia zewnętrzna 0,00 Opór przejmowania R se Suma 6,044 U = 0,65 /m K Dla stropu pod nieogrzewanym poddaszem współczynnik U wynosi: U = 0.65 < U max = 0,8 m K Strona 4

5 PRZYKŁAD 7 Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa Obliczyć współczynnik przenikania U dla stropodachu z pustką powietrzną, dla średniej wysokości warstwy powietrznej stropodachu równej h = 0.3m, dla dwóch przypadków: a) stropodachu wentylowanego R se, t e h R se ' q, t i.5 [cm] Zakładamy, że warstwa powietrza jest dobrze wentylowana (powierzchnia otworów między powietrzem a otoczeniem zewnętrznym jest większa niż 500 mm na m powierzchni). Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego z dobrze wentylowaną warstwą powietrza oblicza się pomijając opór cieplny tej warstwy i innych warstw znajdujących się między warstwą powietrza a środowiskiem zewnętrznym i dodając wartość zewnętrznego oporu przejmowania ciepła, odpowiadającej nieruchomemu powietrzu. Powierzch. wewnętrzna 0,00 Opór przejmowania na wewnętrznej powierzchni stropodachu Opór stropu Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 3 Strop żelbetowy kanałowy 0,60-0,80 4 ełna mineralna 0,00 0,036 5,556 Σ R str= 5,98 5 Powierzchnia zewnętrzna 0,00 Opór przejmowania ciepła na zewnątrz R se 6 Σ R= 5,954 U = 0,68 /m K U = 0,68 < U max = 0,8 m K b) stropodachu niewentylowanego Powierzch. wewnętrzna Opór przejmowania na wewnętrznej 0,00 powierzchni stropodachu Opór stropu Tynk cementowo wapienny 0,05 0,80 0,08 3 Strop żelbetowy kanałowy 0,60-0,80 4 ełna mineralna 0,00 0,036 5,556 Σ R str= 5,98 5 Pustka powietrzna 0,300-0,6 Opór pokrycia dachowego 6 Deski sosnowe 0,05 0,60 0,56 7 Papa 0,003 0,80 0,07 Σ R pd= 0,73 8 Powierzchnia zewnętrzna Opór przejmowania ciepła na 0,040 zewnątrz R se 9 Σ R = 6,7 U = 0,6 /m K U = 0,6 < U max = 0,8 m K Strona 5

6 PRZYKŁAD 9 Obliczyć współczynnik przenikania U dla schodów o budowie jak na rysunku SCHEMAT ZASTĘPCZY 4 3 q t i =8 o C t e =0 o C [cm] Rys. Schemat budowy schodów Schody Powierzch. wewnętrzna 0,70 Opór przejmowania wewnątrz Żelbet 0,70,700 0,00 3 Lastriko (szlichta cementowa) 0,05,000 0,05 4 Powierzch. wewnętrzna 0,70 Opór przejmowania wewnątrz Suma 0,465 U =,50 /m K UAGA: przegroda wymaga ocieplenia U max = 0,30 /m K (strop nad pomieszczeniem nieogrzewanym, przy 8 o C t i < 6 o C ) Strona 6