ZAGADNIENIA CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWE

Transkrypt

1 ZAGADNIENIA CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWE RUCH CIEPŁA PRZEZ PRZEGRODY BUDOWLANE Mechanizmy transportu ciepła: Przewodzenie Konwekcja Promieniowanie

2 W odniesieniu do mat. budowlanych, największy udział w transporcie ciepła ma przewodzenie ciepła przez szkielet materiału q1, wilgotne powietrze wypełniające pory q2 oraz wodę kapilarna przylegającą do ich ścianek q3. q1+q2+q3 = - λ T q1, q2, q3 : gęstość strumienia ciepła λ: współczynnik przewodzenia ciepła, zależny od zawilgocenia materiału : operator gradientu temperatury T

3

4 PARAMETRY MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH ZWIĄZANE Z PRZEWODZENIEM CIEPŁA (tab. 3.13). Definicje wielkości występujących w tab. 3.13: Współczynnik przewodzenia ciepła (λ): ilość ciepła przewodzona przez ciało o powierzchni 1 m 2, grubości ścianki 1 m, gdy różnica temperatur między przeciwległymi ściankami wynosi 1 o, w ciągu 1 s. Ciepło właściwe: energia termiczna potrzebna do podniesienia temperatury jednej jednostki masy ciała o jedną jednostkę temperatury. Współczynnik przepuszczania pary wodnej: ilość wilgoci, w postaci pary wodnej, jaka dyfunduje przez warstwę materiału o grubości 1 m i przekroju A = 1 m 2, przy różnicy ciśnień pary wodnej po obydwu stronach warstwy p=1 Pa i w czasie t=1 h. Komentarz do Tab Dlaczego przy dotknięciu ręką rozgrzanych lub ochłodzonych materiałów przewodzących i nieprzewodzących ciepła powstaje odmienne wrażenie temperatury powierzchniowej tych materiałów (np. element metalowy i tkanina )

5

6

7

8

9

10

11 Przykład obliczeniowy Rozwiązanie Kierunek warstw prostopadły do kierunku przepływu ciepła: λ prostop = λ c.st. λ p / (λ c.st V p + λ p V c.st ) = 0, / (0,2 0,22 + 0,001 0,78) = 0,021 Kierunek warstw równoległy do kierunku przepływu ciepła: λ równol = λ c.st V c.st + λ p V p = 0,2 0,78 + 0,001 0,22 = 0,156 Wniosek Mniejsza wartość λ oznacza mniejszą ilość ciepła przewodzoną przez ciało, tzn. lepsze właściwości dźwiękoizolacyjne materiału. λ prostop < λ równol, więc dla lepszej ochrony budynku przed utratą ciepła, zewnętrzne ściany z cegły dziurawki należy budować otworami równolegle do powierzchni ściany. Pytanie: wełnę mineralną stanowią włókna ułożone równolegle, a następnie sprasowane. Bloki wełny mogę być cięte na płyty wzdłuż lub w poprzek włókien. Jakie płyty należy używać przy ocieplaniu budynku: z włóknami ułożonymi równolegle, czy prostopadle do powierzchni ściany?

12

13 PROMIENIOWANIE Q O Q R Q D Q A Q R : energia odbita Q A : energia pochłonięta Q D : energia przenikająca Q O : energia padająca Bilans energii cieplnej pochłanianej i promieniowanej przez ciało: Q A + Q D + Q R = Q O Po podzieleniu obu stron przez Q O mamy: Q A /Q O + Q D /Q O + Q R /Q O = 1 A + D + R = 1 A: zdolność ciała do pochłaniania energii cieplnej D: zdolność ciała do przepuszczania energii cieplnej R: zdolność ciała do odbijania energii cieplnej Z punktu widzenia zdolności ciała do absorbowania lub promieniowania ciepła rozróżnia się: - ciało doskonale czarne (A = 1, R = D = 0) - ciało doskonale białe (R = 1, A = D = 0) - ciało doskonale przezroczyste (D = 1, A = R = 0) - ciało szare (o określonym stopniu czarności ) większość ciał występujących w naturze (ciała stałe i ciecze), praktycznie nieprzepuszczalne dla promieniowania cieplnego, tj. dobrze pochłaniające ciepło, lecz źle go odbijające, lub odwrotnie (A+R=1) oznaczenia w poniższych zależnościach: ε 1-2 : emisyjność zastępcza promieniowania ciepła z powierzchni A 1 do A 2 ε 1, ε 2 : współczynnik emisyjności dla powierzchni A 1 i A 2

14

15

16 MIKROKLIMAT POMIESZCZEŃ AKUSTYKA

17 Dopuszczalny poziom hałasu w środowisku spowodowanego transportem / instalacjami i innymi źródłami hałasu (Rozporz. Min. O.Ś.Z.N.iL. z dnia 29 lipca 2004, Tab. 1, lp.2a i 3 a) Przeznaczenie terenu zabudowa mieszkaniowa jednorodzinna zabudowa mieszkaniowa wielorodzinna strefa śródmiejska miasta powyżej 100 tys. mieszkańców ze zwartą zabudową mieszkaniową Dopuszczalny poziom dźwięku A hałasu w środowisku godz godz /50 db 50/40 db 60/55 db 50/45 db 65/55 db 55/45 db Dopuszczalny poziom dźwięku w budynku (wg PN-87/B-02151/02, Tab.1) lp. Przeznaczenie pomieszczenia 1 pomieszczenia mieszkalne 2 kuchnie i pom. sanitarne w mieszkaniu 3 Pokoje chorych w szpitalach i sanatoriach 4 Pokoje dla dzieci w żłobkach, klasy w przedszkolach Dopuszczalny równoważny poziom dźwięku A hałasu przenikającego do pomieszczenia od wszystkich źródeł hałasu łącznie, L A, eq, db Dopuszczalny równoważny poziom dźwięku A hałasu przenikającego do pomieszczenia od wyposażenia technicznego budynku oraz innych urządzeń w budynku i poza budynkiem średni poziom dźwięku A (L Am ) przy hałasie ustalonym lub równoważny poziom dźwięku A (L A eq ) przy hałasie nieustalonym, db maksymalny poziom dźwięku A (L A max ) przy hałasie nieustalonym, db w dzień w nocy w dzień w nocy w dzień w nocy Sale wykładowe, audytoria 6 Sale konferencyjne Pomieszczenia do pracy umysłowej wymagającej silnej koncerntracji uwagi 8 Sale kawarniane i restauracyjne w dzień: godz w nocy: godz

18 Wymagana izolacyjność akustyczna przegród wewnętrznych (wg PN-B :1999, Tab. 2) wartości wskaźników w db lp. funkcje pomieszczeń rozdzielonych przegrodą stropy ściany bez drzwi drzwi R A1 L n,w R A1 R A1 1 wszystkie wszystkie pomieszczenia pomieszczenia mieszkania przyległego mieszkania korytarz, klatka schodowa pomieszczenia techniczne wyposażenia instalacyjnego budynku 4 Sklepy, punkty usługowe o poziomie dźwięku A hałasu wewn. L A < 70 db 5 punkty usługowe o poziomie dźwięku A hałasu wewn. L A =70-75 db 6 pokój pomieszczenia sanitarne w mieszkaniu 7 wszystkie pomieszczenia w mieszkaniu poza pomieszczeniami sanitarnymi Stropy w obrębie pomieszczeń sanitarnych, przez które przechodzą piony instalacyjne, mogą charakteryzować się wartością R A1 zmniejszoną o 4 db 2 Dotyczy także przenikania dźwięków uderzeniowych w kierunku poziomym i ukośnym. 3 Wskaźnik dotyczy przenikania dźwięków uderzeniowych z podłogi pomieszczenia hałaśliwego do mieszkania (bez względu na usytuowanie w stosunku do mieszkania).

19 Wymagana izolacyjność akustyczna przegród zewnętrznych (wg PN-B :1999, Tab.5, lp 1 oraz Tab. 6) lp przegroda zewnętrzna mieszkania wartość wskaźnika R A2 w db 1 Poziom dźw. A na zewnątrz bud. pora dzienna < ściana lub stropodach pokoju: bez okien z oknami w tym: część pełna okno ściana lub stropodach kuchni: bez okien z oknami w tym: cześć pełna okno Jeżeli w pomieszczeniu znajduje się więcej niż jedna przegroda zewnętrzna z oknami, to wartość wskaźnika należy zwiększyć o 10 lg n (n: liczba przegród zewn. z oknami, wielkość poprawki przy n=2, n=3 i n=4 wynosi odpowiednio 3 db, 4.8 db i 6 db)

20 DOPUSZCZALNY POZIOM DŹWIĘKU W POKOJU HOTELOWYM Tab.1 Dopuszczalny poziom dźwięku w pomieszczeniu wg wymagań GROUP ACCOR parametr w dzień w nocy L A L A L A10, L A1 : statystyczne poziomy dźwięku hałasu przenikającego do pokoju hotelowego, pokreślone dla najbardziej hałaśliwego 10-minutowego przedziału czasu w dzień: godz w nocy: godz Dopuszczalny poziom dźwięku w pomieszczeniu wg Polskiej Normy (wg PN-87/B-02151/02, Tab.1) Przeznaczenie pomieszczenia Pokoje w hotelach kategorii S i I Dopuszczalny równoważny poziom dźwięku A hałasu przenikającego do pomieszczenia od wszystkich źródeł hałasu łącznie, L A, eq, db w dzień: godz w nocy: godz Tab.2 Dopuszczalny równoważny poziom dźwięku A hałasu przenikającego do pomieszczenia od wyposażenia technicznego budynku oraz innych urządzeń w budynku i poza budynkiem średni poziom dźwięku A (L Am ) przy hałasie ustalonym lub równoważny poziom dźwięku A (L A eq ) przy hałasie nieustalonym, db maksymalny poziom dźwięku A (L A max ) przy hałasie nieustalonym, db w dzień w nocy w dzień w nocy w dzień w nocy

21 IZOLACYJNOŚĆ AKUSTYCZNA PRZEGRÓD BUDOWLANYCH W HOTELACH Wymagania akustyczne GROUP ACCOR i Polskiej Normy dla ścian między pokojami hotelowymi IBIS standard hotelu MERCURE NOVOTEL SOFITEL parametr akustyczny przegrody nazwa Oznaczenie Wymagania akust. wg Polskiej Normy D nat 51 db 51 db 53 db 50 db 2 D ntw 52 db 52 db 54 db wskaźnik izolacyjności ściany na dźwięki powietrzne wskaźnik izol. stropu na dźwięki powietrzne wskaźnik izol. stropu na dźw. uderzeniowe (poziom dźwięków uderzeniowych) D nat 1 D ntw 2 51 db 51 db 53 db 52 db 52 db 54 db 50 db L n,w, 50 db 50 db 1 wg normy francuskiej NFS , dla ściany między dwiema sypialniami lub między sypialnią i łazienką, należącymi do różnych numerów hotelowych. 2 wg normy europejskiej EN ISO 717-1, dla pomieszczeń jw. 3 wg Polskiej Normy PN-B :1999, dla hotelu kat. trzygwiazdkowej lub wyższej (Tab. 4, lp. 1) Wymagania akustyczne GROUP ACCOR i Polskiej Normy dla drzwi między pokojami hotelowymi i korytarzem Wymagania akustyczne wymagania akustyczne GROUP ACCOR wg Polskiej Normy 45 db db 1 1 wg PN-B :1999 dla hoteli o standardzie trzy-gwiazdkowym i wyższym

22 Temperatura i wilgotność MET - równoważnik metaboliczny. 1 MET odpowiada zużyciu O 2 w spoczynku i wynosi 3,5 ml O 2 /kg masy ciała/min. Przykład: Jedzenie - 1-1,5 MET Kąpiel pod prysznicem - 3-3,5 MET

23

24

25

26

27

28

29

30

31