SZKŁO PIANKOWE JAKO TERMOIZOLACJA PODŁOGI NA GRUNCIE USE OF FOAM GLASS AS A SLAB ON GRADE THERMAL INSULATION

Podobne dokumenty
A BUILDING MADE OF POLYSTYRENE PREFABRICATES FROM THE PERSPECTIVE OF NEW TECHNICAL CONDITIONS AND STANDARDS OF NF15 AND NF40

The analysis of the energy demand for heating and cooling of the house built on the basis of the traditional Canadian wood-frame construction

ROZPRAWA DOKTORSKA. Model obliczeniowy ogrzewań mikroprzewodowych

Metody obliczania izolacyjności akustycznej między pomieszczeniami w budynku według PN-EN :2002 i PN-EN :2002

UPROSZCZONE OBLICZANIE STRAT CIEPŁA Z BUDYNKU PRZEZ GRUNT O WYNIKACH ZGODNYCH Z PN-EN ISO 11370:2001

WPŁYW TEMPERATURY W POMIESZCZENIACH POMOCNICZYCH NA BILANS CIEPŁA W BUDYNKACH DLA BYDŁA

ANALIZA NUMERYCZNA PARAMETRÓW CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWYCH ZŁĄCZY ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH Z PŁYTĄ BALKONOWĄ W ŚWIETLE NOWYCH WYMAGAŃ CIEPLNYCH

INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

Knovel Math: Jakość produktu

NUMERYCZNA ANALIZA ZŁĄCZA PRZEGRODY ZEWNĘTRZNEJ WYKONANEJ W TECHNOLOGII SZKIELETOWEJ DREWNIANEJ I STALOWEJ

Numeryczne modelowanie mostków cieplnych a projektowe zapotrzebowanie na ciepło w lokalu mieszkalnym

WYKORZYSTANIE METODY ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH W MODELOWANIU WYMIANY CIEPŁA W PRZEGRODZIE BUDOWLANEJ WYKONANEJ Z PUSTAKÓW STYROPIANOWYCH

OCENA PORÓWNAWCZA WYNIKÓW OBLICZEŃ I BADAŃ WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPŁA OKIEN

MOSTKI TERMICZNE W BUDYNKACH WIELKOPŁYTOWYCH PRZED I PO DOCIEPLENIU

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

Cracow University of Economics Poland. Overview. Sources of Real GDP per Capita Growth: Polish Regional-Macroeconomic Dimensions

Cracow University of Economics Poland

THE INFLUENCE OF FITTING OF A WINDOW ON A HEAT TRANSFER COEFFICIENT AND AN ENERGY BALANCE OF A BUILDING

KSZTAŁTOWANIE PARAMETRÓW FIZYKALNYCH ZŁĄCZY STROPODACHÓW W ŚWIETLE NOWYCH WYMAGAŃ CIEPLNYCH

ENERGOOSZCZĘDNOŚĆ ROZWIĄZAŃ PODŁÓG NA GRUNCIE W BUDYNKACH ZE ŚCIANAMI JEDNOWARSTWOWYMI

PROPOZYCJA METODY OKREŚLANIA IZOLACYJNOŚCI CIEPLNEJ OKNA PODWÓJNEGO. 1. Wprowadzenie

WPŁYW GRADIENTU TEMPERATURY NA WSPÓŁCZYNNIK PRZEWODZENIA CIEPŁA

WPŁYW PRZESTRZENNYCH MOSTKÓW TERMICZNYCH NA PODSTAWOWE PARAMETRY FIZYKALNE JEDNOWARSTWOWYCH ZEWNĘTRZNYCH PRZEGRÓD BUDOWLANYCH

Struktury proponowane dla unikalnych rozwiązań architektonicznych.

Domy inaczej pomyślane A different type of housing CEZARY SANKOWSKI

Modelowanie zagadnień cieplnych: analiza porównawcza wyników programów ZSoil i AnsysFluent

UPROSZCZONE OBLICZANIE STRAT CIEPŁA Z BUDYNKU PRZEZ GRUNT ZGODNE Z PN-EN ISO 13370

WPŁYW ŚNIEGU NA NATURALNE POLE TEMPERATURY GRUNTU

MODELOWANIE ROZKŁADU TEMPERATUR W PRZEGRODACH ZEWNĘTRZNYCH WYKONANYCH Z UŻYCIEM LEKKICH KONSTRUKCJI SZKIELETOWYCH

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

DM-ML, DM-FL. Auxiliary Equipment and Accessories. Damper Drives. Dimensions. Descritpion

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

THE IDENTIFICATION OF SELECTED WINDOW ENERGY PARAMETERS IN WINTER AND SUMMER PERIODS IN THE GREATER POLAND REGION

ANALIZA PARAMETRÓW FIZYKALNYCH W OCENIE JAKOŚCI CIEPLNEJ ELEMENTÓW BUDYNKÓW NISKOENERGETYCZNYCH

BARIERA ANTYKONDENSACYJNA

WPŁYW ROZMIESZCZENIA IZOLACJI CIEPLNEJ W ŚCIANIE ZEWNĘTRZNEJ NA PRACĘ OGRZEWANIA ŚCIENNEGO

TECHNICAL CATALOGUE WHITEHEART MALLEABLE CAST IRON FITTINGS EE

THEORETICAL STUDIES ON CHEMICAL SHIFTS OF 3,6 DIIODO 9 ETHYL 9H CARBAZOLE

Sargent Opens Sonairte Farmers' Market

Analiza wymiany ciepła w przekroju rury solarnej Heat Pipe w warunkach ustalonych

ANALIZA PORÓWNAWCZA ZUŻYCIA I KOSZTÓW ENERGII DLA BUDYNKU JEDNORODZINNEGO W SŁUBICACH I FRANKFURCIE NAD ODRĄ

AN EFFECT OF FLOW NON-UNIFORMITY IN EARTH-TO-AIR MULTI-PIPE HEAT EXCHANGERS (EAHEs) ON THEIR THERMAL PERFORMANCE

FIZYKA BUDOWLI W TEORII I PRAKTYCE TOM IX, Nr

Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

SYMULACJA TŁOCZENIA ZAKRYWEK KORONKOWYCH SIMULATION OF CROWN CLOSURES FORMING

WSPÓŁCZYNNIK REDUKCJI TEMPERATURY W OBLICZENIACH STRAT CIEPŁA DO PRZESTRZENI NIEOGRZEWANYCH PIWNIC

Hard-Margin Support Vector Machines

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

Wprowadzenie. Krzysztof PAWŁOWSKI

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?


4-B/2015. Keywords: modal analysis, natural frequencies of the structure, dynamic, numerical model.

WPŁYW DOCIEPLENIA ŚCIAN WIELKOPŁYTOWYCH NA MOŻLIWOŚĆ OGRANICZENIA MOSTKÓW CIEPLNYCH

Numeryczna symulacja rozpływu płynu w węźle

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

PORTS AS LOGISTICS CENTERS FOR CONSTRUCTION AND OPERATION OF THE OFFSHORE WIND FARMS - CASE OF SASSNITZ

CEE 111/211 Agenda Feb 17


Modelowanie przepływu ciepła w przegrodach z instalacjami ciepłej wody użytkowej metodą brzegowych równań całkowych

PROCEEDINGS OF THE INSTITUTE OF VEHICLES 2(106)/2016 (12 pt)

TRANSMITANCJE CIEPLNE DWUWARSTWOWYCH ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH ZRÓŻNICOWANYCH MATERIAŁEM NOŚNYM

ANALIZA ROZWIĄZAŃ POŁĄCZENIA ŚCIANA- PODŁOGA NA GRUNCIE Z WARIANTOWYM USYTUOWANIEM IZOLACJI KRAWĘDZIOWEJ

SPIS TREŚCI SPIS WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ WSTĘP KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA SEKTORA ENERGETYCZNEGO W POLSCE... 14

PORÓWNANIE METOD STOSOWANYCH DO OKREŚLANIA DŁUGOŚCI OKRESU OGRZEWCZEGO

DUAL SIMILARITY OF VOLTAGE TO CURRENT AND CURRENT TO VOLTAGE TRANSFER FUNCTION OF HYBRID ACTIVE TWO- PORTS WITH CONVERSION

CHARAKTERYSTYKA CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWA TERMOMODERNIZOWANYCH PRZEGRÓD W BUDYNKACH MIESZKALNYCH NA WYBRANYM PRZYKŁADZIE

THE INFLUENCE OF THE ENGINE LOAD ON VALUE AND TEMPERATURE DISTRIBUTION IN THE VALVE SEATS OF TURBO DIESEL ENGINE

Revenue Maximization. Sept. 25, 2018

Przewody do linii napowietrznych Przewody z drutów okrągłych skręconych współosiowo

KSZTAŁTOWANIE PRZEGRÓD STYKAJACYCH SIĘ Z GRUNTEM W ASPEKCIE CIEPLNO WILGOTNOŚCIOWYM

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Latent Dirichlet Allocation Models and their Evaluation IT for Practice 2016

PRZEPŁYW CIEPŁA PRZEZ PRZEGRODY BUDOWLANE

What our clients think about us? A summary od survey results

Analiza wpływu wybranej metodologii oceny mostków cieplnych na bilans energetyczny budynku

OKREŚLENIE TERMICZNEJ STAŁEJ CZASOWEJ ŻELBETOWEJ PRZEGRODY BUDOWLANEJ W ZALEŻNOŚCI OD WARUNKÓW ZEWNĘTRZNYCH I JEJ STRUKTURY

SYMULATION OF NIGHT COOLING IN A SINGLE DWELLING OF A LARGE PANEL BUILDING

OPÓR CIEPLNY SZCZELIN POWIETRZNYCH Z POWŁOKĄ NISKOEMISYJNĄ THERMAL RESISTANCE OF AIRSPACES WITH SURFACE COATED BY LOW EMISSIVITY FILM

THE TEMPERATURE DISTRIBUTION AROUND THE SINGLE VERTICAL GROUND HEAT EXCHANGER CALCULATED BY THE USAGE OF THE METHOD OF ELEMENTARY BALANCES

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

Uchwała nr 04/05/2017. Resolution no 04/05/2017. Rady Nadzorczej Capital Park S.A. z siedzibą w Warszawie z dnia 15 maja 2017 roku

ROZPRAWY NR 128. Stanis³aw Mroziñski

deep learning for NLP (5 lectures)

PRZEDSIEBIORSTWO LUSARSKO-BUDOWLANE LESZEK PLUTA

Power cables with XLPE insulation

Streszczenie rozprawy doktorskiej

Twoje osobiste Obliczenie dla systemu ogrzewania i przygotowania c.w.u.

OBLICZENIA CIEPLNE I WYTRZYMAŁOŚCIOWE DLA WSTAWKI TEMPERATUROWEJ

Łukasz Reszka Wiceprezes Zarządu

Fizyka Procesów Klimatycznych Wykład 11 Aktualne zmiany klimatu: atmosfera, hydrosfera, kriosfera

DOI: / /32/37

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

We Bring Brands to Life. for online portfolio visit

Zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi

Forested areas in Cracow ( ) evaluation of changes based on satellite images 1 / 31 O

Materiały edukacyjne dla doradców Na podstawie projektu gotowego z kolekcji Muratora M03a Moje Miejsce. i audytorów energetycznych

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Transkrypt:

1 MICHAŁ REPELEWICZ 1, DAWID ŁĄTKA 2 SZKŁO PIANKOWE JAKO TERMOIZOLACJA PODŁOGI NA GRUNCIE USE OF FOAM GLASS AS A SLAB ON GRADE THERMAL INSULATION S t r e s z c z e n i e A b s t r a c t Artykuł opisuje wyniki przeprowadzonych symulacji i obliczeń strat ciepła przez podłogę na gruncie. Obliczenia przeprowadzono dla budynku jednorodzinnego. Przeanalizowano efekt zastosowania szkła piankowego jako materiału termoizolacyjnego. Słowa kluczowe: szkło piankowe, podłoga na gruncie, straty ciepła This paper describes the results of simulation and calculation of heat loss through a slab on grade to the ground. Calculations are performed for a single-family house. The effect of using foam glass as insulating material is analyzed. Keywords: foam glass, slab on grade, heat losses 1 Michał Repelewicz M.Sc. Eng., Cracow University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Institute of Building Materials and Structures, Building and Structure Physics Division. The work reported in this paper has been partially funded by the project L-1/115/DS/2013 Building Compatible with Sustainable Development. This financial support is gratefully acknowledged. 2 Dawid Łątka M.Sc. Eng., Cracow University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Institute of Building Materials and Structures, Reinforced Concrete Structures Division.

2 ψ e L 2D Symbols linear thermal transmittance associated with wall/floor junction, [W/mK] linear thermal feedback coefficient, [W/mK] U 1 thermal transmittance of basement walls and doors, [W/m 2 K] U 2, U m thermal transmittance of slab on grade (U 2) mean value (U m), [W/m 2 K] H tr stationary thermal coupling coefficient for the slab on grade, [W/K] q heat flux, [W] Q heat loss for the slab on grade, [kwh] 1. What is foam glass? Foam glass is formed from cullet, which is extracted in the process of glass recycling; among others, from conventional glass bottles. The cullet is mixed with glycerol and foaming agents and, in the form of such a mixture, it is subjected to high temperatures of up to 900 C. The result a large-size foam glass block can be rapidly cooled down and, due to this sudden change of temperature, the stress destroys the compact structure. This the way in which a foam glass in the form of aggregate is obtained. 2. The analyzed model Simulations were carried out for a single-family building without a basement, founded on reinforced concrete strip footing and with the slab on grade. Ryc. 1. Schemat rozwiązania warstw materiałów w analizowanym budynku. Fig. 1. Stratification diagram for the analyzed building.

3 For this building, the simulation involving the change in designed slab on grade layers to layers suggested by the company Geocell [1] was conducted. Compared solutions are shown in Fig. 1. Slab on grade with the use of foam glass PD2 suggested by the manufacturer [2] were examined in different variants:changing the layer thickness from 15cm to 50cm by 5cm. The manufacturer recommends using 30cm layer of foam glass for typical buildings, and 40cm layer for passive buildings. Spaces with entrances to the building were also considered due to the fact that different thermal bridges are created in these places [3]. 3. Simulation results 3.1. Properties of analyzed partitions The heat loss calculations through the building partitions, computational schemes and values of heat transfer resistance were established based on Polish standard [2]. Thermal resistance for the different layers of materials was determined based on their thickness and thermal conductivity, and adopted depending on the material and in accordance to [4] and [1] for foam glass. From these data, the thermal transmittance coefficient was determined for wall SZ1 and floors PD1 and PD2 (in this case with a variable thickness of the heat insulating layer - from 15 to 50cm); the obtained values are shown in Table 1. T a b l e 1 Thermal transmittance. U [W/m 2 K] PD2 SZ1 PD1 15cm 20cm 25cm 30cm 35cm 40cm 45cm 50cm 0.17 0.598 0.465 0.36 0.294 0.248 0.212 0.19 0.169 0.153 3.2. Analysis on thermal bridges level. Numerical calculations may be widely used in the analysis of thermal bridges as it is presented in [5]. Computational procedures for determining the building s heat demand which are in force in Poland, allow us to evaluate the effect of thermal bridges in three different ways. The article uses a method of heat flow simulation available in the Therm program. Based on the Polish norm, a computational scheme was adopted [Fig. 2] according to [6], where: l w is the equivalent thickness for wall SZ1, and B` is a characteristic dimension of floor.

4 Ryc. 2. Schemat obliczeniowy oraz warunki brzegowe [6]. Fig. 2. Computational scheme and boundary conditions by [6]. This model, adopted with the applied material properties according to [6], has been subjected to simulation. Due to high ampleness, only exemplary simulation results are hereby attached; they are presented by rendered maps. [Fig. 3] shows the simulation results for a thermal bridge located in places of the door woodwork [Fig. 3: a, c, e] and of the junction of outer wall to foundation [Fig. 3: b, d, f]. The map of heat flux distribution [Fig. 3] presents thermal bridges simulation using 2D models for: floor layers of the finished building PD1 [Fig. 3: a and b], PD2 with a 15cm foam glass layer [Fig. 3: c and d] and PD2 with a 50cm foam glass layer [Fig. 3: e and f]. In the simulation, the coefficient for 2D bridges was determined, using a method based on heat flux integration with the use of external dimensions. Subsequently, from the equation (1), the thermal bridge was determined. The results of all thermal bridges simulations described in the article are presented in Table 2. ψ e = L2 D U1 * 1.41m U 2 *3. 30m (1) a) Door, PD1 b) SZ1, PD1

5 c) Door, PD2 (15cm) d) SZ1, PD2 (15cm) e) Door, PD2 (50cm) f) SZ1, PD2 (50cm) Ryc. 3. Rozkład przepływu strumienia ciepła. Fig. 3. Distribution of the heat flow. T a b l e 2 ψe [W/mK] Linear thermal transmittance associated with wall/floor junction. PD2 PD1 15cm 20cm 25cm 30cm 35cm 40cm 45cm 50cm Door -1.91-1.373-1.01-0.795-0.651-0.054-0.465-0.411-0.346 SZ1-1.417-0.97-0.63-0.425-0.29-0.196-0.13-0.078-0.037 3.3. Analysis of thermal bridges levels. Severe impact of thermal bridges can have unpleasant consequences [7]. Using practical solutions for the analysis of heat losses through the slab on grade according to [8] and sources previously cited, a heat flux was determined. That heat flux is lost at the junction of the wall and the ground surface through thermal bridges like door woodwork and between slab-outer wall connection. The results were averaged using a weighted average, dependent on the length of the bridge in the total perimeter of the building. Additionally, an average heat transfer coefficient for the slab on grade - U m - was determined. Subsequently, a stationary thermal coupling coefficient was determined for the slab on grade H tr of 160.88m 2 area, which gives us the scope to estimate the actual heat loss q for the whole slab on grade, depending on the length of the analyzed period and on outdoor temperatures, which are determined by the location of the building. The results are shown in Table 3.

6 Calculations results as described above. T a b l e 3 Um [W/m 2 K] Htr PD1 PD2 15cm 20cm 25cm 30cm 35cm 40cm 45cm 50cm 0.219 0.206 0.187 0.173 0.165 0.152 0.144 0.137 0.131 35.17 33.18 30.15 27.84 26.54 24.49 23.12 22.00 21.04 [W/K] q [W] 1406.74 1327.10 1205.89 1113.53 1061.64 979.63 924.60 880.07 841.46 Q [kwh] 348.87 329.12 299.06 276.16 263.29 242.95 229.30 218.26 208.68 January 4. Conclusion. The use of foam glass as a thermal insulating leads to a significant reduction in heat loss for analyzed slab on grade. The analysis of the linear heat loss coefficient presented in Table 2 shows that with the thickness increase of the foam glass layer, the impact of the bridges tends to zero, and the coefficient value for the PD2 layer (15 cm) is about 30 times smaller than for the PD2 layer (50cm). The values summarized in Table 3 show that a change from traditional solutions to the solution recommended for typical buildings PD2 (30cm) will reduce the heat loss through the floor by about 25%, while the use of solution for passive buildings PD2 (40cm) will reduce the heat loss by about 35%. The analysis also shows that increasing the thickness of foam glass layer above 40cm does not yield such good results that is approximately 40% less heat loss compared to the traditional layer. L i t e r a t u r e [1] www.geocell-schaumglas.eu [2] PN EN ISO 6946:2008 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania. [3] P o g o r z e l s k i J.A., O mostkach cieplnych w przegrodach, Materiały Budowlane, 1/2007, Wydawnictwo SIGMA-NOT [4] PN EN ISO 10456:2009 Materiały i wyroby budowlane -- Właściwości cieplnowilgotnościowe -- Tabelaryczne wartości obliczeniowe i procedury określania deklarowanych i obliczeniowych wartości cieplnych [5] S t e i d l T., Komputerowe wspomaganie obliczeń - mostki cieplne, W: Poradnik diagnostyki cieplnej budynków. Praca zbiorowa. T. 1, s. 113-124, Gliwice 2013 [6] PN EN ISO 13370:2008 Cieplne właściwości użytkowe budynków. Wymiana ciepła przez grunt. Metody obliczania. [7] S z y s z k a J., L i c h o ł a i.l., S t a r a k i e w i c z A.A., Skutki złej izolacji ścianki kolankowej, publikacja w http://www.izolacje.com.pl z 15.11.2010 [8] D y l l a A., Praktyczna fizyka cieplna budowli, szkoła projektowania złączy budowlanych, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy 2009