Docieplenie elewacji tylnej zabytkowej kamienicy pod katem analiz cieplno-wilgotnościowej ciowej połączenia elementów docieplonych i nieocieplonych

Transkrypt

1 P O L I T E C H N I K A Ś LĄSK A WYDZIAŁ BUDOWNICTWA KATEDRA BUDOWNICTWA OGÓLNEGO I FIZYKI BUDOWLI Docieplenie elewacji tylnej zabytkowej kamienicy pod katem analiz cieplno-wilgotnościowej ciowej połączenia elementów docieplonych i nieocieplonych GLIWICE 2016 Tomasz STEIDL

2 PLAN PREZENTACJI -KRÓTKIE WPROWADZENIE -BUDYNEK ZABYTKOWY STAN PRZEDPROJEKTOWY -O PROJEKCIE DOCIEPLENIA -DANE DO ANALIZ CIEPLNYCH (wybrane elementy historyczne) -ANALIZY CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWE ściana -ANALIZY CIEPLNE - PODDASZE 2

3 WPROWADZENIE Trwałość obiektów murowanych z cegły,kamienia naturalnego lub sztucznego i drewna ocenia się na ok. 150 lat Wiek otaczające nas budynków w miastach i wsiach na ogół nie przekracza 150 lat Dla takich budynków sporządzamy projekty, opinie ekspertyzy. Podejmujemy działania remontowe i naprawcze w tym działania związane z : - ograniczaniem strat ciepła przez obudowę, (ściany, stropy, okna itp.) - racjonalizacją sposobu ogrzewania, (wymiana instalacji, czasami źródła ciepła) - poprawy oświetlenia, - racjonalnym zagospodarowaniem przestrzeni wewnętrznej, - zmianą sposobu użytkowania, - oraz zwykłe drobne prace remontowe (naprawa zarysowanych tynków, malowanie) Szczególne interesujemy się przegrodami zewnętrznymi w Budynkach ogrzewanych, które do dziś są normalnie eksploatowane. 3

4 Kamienica w centrum Katowic stan istniejący elewacja frontowa źródło : Foto własne 4

5 Kamienica w centrum Katowic stan przed remontem elewacja podwórzowa - fragmenty Ściany piwnic ceglane w dolnej części z kamienia polnego o grubości od 0,7 do 1,0 m, tynkowane od strony wewnętrznej. Ściany zewnętrzne i wewnętrzne z cegły ceramicznej pełnej i dziurawki o zróżnicowanej grubości od 12 cm- ściany działowe, 25 cm, 38 ; 43 i 58 cmściany konstrukcyjne i usztywniające. Naścianie zewnętrznej frontowej bogate zdobienia neobarokowe w postaci : konsoli, boniściennych, zdobień nadokiennych oraz wykuszy ściennych. Ściany od strony dziedzińca wewnętrznego nietynkowane z zewnętrzna klatka schodową. źródło : Foto własne 5

6 STAN TECHNICZNY źródło : Foto własne 6

7 PROJEKT DOCIEPLENIA CZEŚCI PODWÓRZOWEJ DOCIEPLENIE OBEJMOWAŁO CAŁOŚĆ ELEWACJI ZA WYJĄTKIEM KLATEK SCHODOWYCH Architekt : Magdalena Krause +zespół STEKRA sp. z.o.o 7

8 PROJEKT DOCIEPLENIA CZEŚCI PODWÓRZOWEJ DOCIEPLENIE OBEJMOWAŁO CAŁOŚĆ ELEWACJI ZA WYJĄTKIEM KLATEK SCHODOWYCH Architekt : Magdalena Krause +zespół STEKRA sp. z.o.o 8

9 REALIZACJA PROJEKTU + ZMIANA SPSOBU UZYTKOWANIA BIURA (klimatyzacja) MIESZKANIA (wentylacja grawitacyjna) Źródło : foto własne 9

10 MURY CEGLANE Trochę historii Zgodnie z informacjami zamieszczonymi w Przeglądzie Technicznym, przed 1894r. w Królestwie Polskim [1] stosowano cegłę o wymiarach 288x144x72mm. Ze względu na zapewnienie prawidłowości wiązania murów na obszarze tym od 1894r. przyjęto wymiary cegieł stosowanych w Rosji tj. 6 werszków [2] długości, 3 werszki szerokości i 1,5 werszka grubości (267x133x67mm). Na obszarze wpływu Niemiec stosowano niemal wyłącznie cegłę normalną niemiecką o wymiarach 25x12x6,5cm zaleconą przez Stowarzyszenie Architektów i Inżynierów Niemieckich i Uznane za obowiązujące od 1870r. na terenie Królestwa Pruskiego [3]. [1], 3 Artykuł Ustanowienia typów jednostajnych cegły budowlanej palonej w tygodniku Przegląd Techniczny nr 10. str , 26 lutego 1900r. [2] dawna rosyjska miara długości, wynosząca 1¾ cala angielskiego (ok. 4,45 cm) 10

11 TECHNOLOGIA ŚCIANY i MURY CEGLANE CEGŁA NIEMIECKA Źródło : Breyman ; Baukonstruktions Lehre; t I-IV 11

12 TECHNOLOGIA ŚCIANY i MURY CEGLANE CEGŁA NIEMIECKA = 43,5 cm Źródło : foto własne ;Breyman ; Baukonstruktions Lehre; t I-IV 12

13 PRZEPISY - OBLICZENIA - TEORIA I PRAKTYKA Źródło : Tablice termiczne konstrukcji budowlanych 13

14 MURY CEGLANE Podstawowe dane fizyczne dla murów ceglanych 1) Gęstość kg/m 3 λ [W//mK] λ [W//mK] 1) Według PN-B/ Tabela własności fizycznych materiałów Źródło : norma 14

15 MURY CEGLANE Podstawowe dane fizyczne dla murów ceglanych 1) Materiał Gęstość kg/m 3 λ [W//mK] µ Stary mur z klinkieru , Stary mur ceglany , Stary mur ceglany , Stary mur ceglany ,842 9 Cegła szamotowa , Cegła szamotowa ,750 9 Cegła kratówka 596 0,319 5,9 Cegła kratówka 614 0,420 6,2 Cegła dziurawka , Mur z wapienia porowatego , Wapień , Typowy mur ceglany , Mur z cegły pełnej , ) P.Häuptl : BAUPHYSIK : Klima Wärme Feuchte Schall Ernst&Sohn 2008 Berlin Źródło : P.Häuptl : BAUPHYSIK 15

16 PRZEPISY - OBLICZENIA - TEORIA I PRAKTYKA Źródło : Tablice termiczne konstrukcji budowlanych 16

17 OBLICZENIA WYMAGANIA : kondensacja powierzchniowa i międzywarstwowa Zrezygnowano z obliczeń zgodnych z PN-EN-ISO 13788* na rzecz modelowania Rodzaj materiału λ [W/mK] d [m] R [m 2 K/W] Wewnętrzna strona przegrody - - 0,130 Tynk cementowo-wapienny 0,820 0,040 0,049 Cegła pełna 0,770 0,250 0,325 Tynk cementowy 1,000 0,040 0,040 Płyta styropianowa ,040 0,140 3,500 Tynk cienkowarstwowy 1,000 0,002 0,002 Zewnętrzna strona przegrody - - 0,040 Razem 4,086 * Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku. Temperatura powierzchni wewnętrznej dla uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji między-warstwowej 17

18 OBLICZENIA WYMAGANIA : kondensacja powierzchniowa i międzywarstwowa Model fragmentu klatki schodowej i przyległego mieszkania (2D) Model fragmentu poddasza i przyległego pomieszczenia (3D) MIESZKANIE (+20;60 %) 12;40) KLATKA SCHODOWA (+1 18

19 DO OBLICZEŃ CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWYCH WYTYPOWANO KILKA NAJBARDZEJ NARAŻONYCH FRAGMENTÓW BUDYNKU NA STYKU ŚCIAN OCIEPLONYCH I NIEOCIEPLONYCH Źródło : foto własne ; projekt SREKRA z.o.o. 19

20 OBLICZENIA MODELE Z SIATKĄ MES WUFI 2D THERM 7.4 Źródło : program WUFI 2D; THERM 7.4 obliczenia własne 20

21 WYNIKI - THERM frsi = 0,91 Źródło : program THERM 7.4 obliczenia własne 21

22 WYNIKI WUFI-2D NAROŻE WEWNĘTRZNE Zmiany temperatury i wilgotności w okresie 3 lat Źródło : program WUFI 2D obliczenia własne 22

23 WYNIKI WUFI-2D- WIZUALIZACJA Wilgotność warstw po 3 latach eksploatacji Chwilowa temperatura warstw po 3 latach eksploatacji Źródło : program WUFI 2D obliczenia własne 23

24 ANALIZA POŁĄCZENIA ŚCIANKI NAD OSTATNIA KONDYGNACJĄ PO DOCIEPLENIU PODDASZE MIESZKALNE Źródło : foto własne 24

25 PODDASZE ANALIZA POLA TEMPERATURY PO DOCIEPLENIU DACHU I ŚCIANY Poddasze sąsiednie ogrzewane MODEL NUMERYCZNY DETALU Źródło : program Psi-term 3D obliczenia własne 25

26 PODDASZE ANALIZA POLA TEMPERATURY PO DOCIEPLENIU DACHU I ŚCIANY Poddasze sąsiednie ogrzewane Źródło : program Psi-term 3D obliczenia własne 26

27 PODDASZE ANALIZA POLA TEMPERATURY PO DOCIEPLENIU DACHU I ŚCIANY Poddasze sąsiednie nieogrzewane Źródło : program Psi-term 3D obliczenia własne 27

28 Całość opracowano przy współpracy i wykorzystaniem materiałów Sp. z o.o.

29 Bezpłatnie ze strony