3. PRZYKŁAD OBLICZANIA SPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPłA U PRZYKŁAD Obliczyć współczynnik przenikania ciepła U dla ścian wewnętrznych o budowie przedstawionej na rysunkach. 3 4 5 3 4 5.5 38.5 [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
PRZYKŁAD Obliczyć współczynnik przenikania ciepła U dla ściany zewnętrznej o budowie pokazanej na rysunku dla przypadków: 3 4 5 6 7 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 000 mm na m długości Rys. 3. Ściana zewnętrzna 5 cm.5 4 38.5 [cm] Ściana zewnętrzna 5 cm Sz-5 Powierzch. zewnętrzna? Opór przejmowania 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 4 Pustka powietrzna niewentylowana 0,040-0,80 5-7 jw. 0,64 Suma,035 U = 0,966 /m K b) Powierzch. zewnętrzna 0,30 Opór przejmowania - 4 jw. 0,000 5-7 jw. 0,64 Suma 0,77 U =,97 /m K c) 500 000 000 500 m K RT =,035 + 0, 77 = 0,903 000 000 m K U = =,07 0,903 Strona
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 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 = 0,5 m K PRZYKŁAD 4 Obliczyć minimalną wymaganą grubość olacji termicznej (styropianu o wsp. λ = 0,040 /mk) dla ściany zewnętrznej o budowie pokazanej na rysunku. 3 4 5 6 R.5? 5.5 [cm] Ściana zewnętrzna Sz Powierzch. zewnętrzna 0,040 Opór przejmowania 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 = 0,5 /m K = R = U max 0,5 d = R λ = 3,7 0,04 = 0,9 m ( 0,04 + 0,05 + 0,57 + 0,08 + 0,3 ) m K = 3,7 Przyjęto grubość styropianu równą 3 cm. 0,3 m K R = = 3,5 0,04 U = = R 0,04 + 0,05 + 0,570 + 3,5 + 0,08 + 0,3 = 4,03 = 0,48 m K Strona 3
PRZYKŁAD 5 Obliczyć głębokość przemarzania przegrody przedstawionej na rysunku. Przyjęto obliczeniową temperaturę zewnętrzną t e = -ºC, obliczeniową temperaturę wewnętrzną t i = 0ºC. 3 4 5 6 7 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 + 0,08 + + 0,4 ) = - 9, ºC t 4 = t e + q R e 4 = - + 0,60 ( 0,04 + 0,08 + +0,4 + 3,333 ) = 6, ºC dx 4 0 =0,040 [ 0 (-9,)] / 0,60 = 0,07 m dx = 0,05 + 0,0+0,07 = 0,07 m t e.5 5.5 [cm] dx Ściana zewnętrzna Powierzch. zewnętrzna 0,040 Opór przejmowania Tynk cementowy 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 cementowy 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. 6 5 4 t e 4.0 6.0 3 0.0 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 Styropian 0,00 0,040 5,000 5 Gładź cementowa 0,040,000 0,040 6 Powierzchnia zewnętrzna 0,00 Opór przejmowania Suma 5,488 U = 0,8 /m K Dla stropu pod nieogrzewanym poddaszem współczynnik U wynosi: U = 0.8 < U max = 00 m K Strona 4
PRZYKŁAD 7 Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa Obliczyć współczynnik przenikania U dla stropodachu wentylowanego dla średniej wysokości warstwy powietrznej stropodachu równej h = 0.3m. 8 7 6, t e 0.3.5 5 h ' 4 8.0 3 6.0 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 Styropian 0,00 0,040 5,000 Σ R str = 5,98 5 Powierzchnia zewnętrzna 0,00 Opór przejmowania ciepła na zewnątrz 6 Σ R= 5,98 U = 0,89 /m K U = 0,89 < U max = 0,0 PRZYKŁAD 8 m K Obliczyć współczynnik przenikania U dla stropodachu niewentylowanego o budowie jak w przykładzie 7, dla średniej wysokości warstwy powietrznej stropodachu równej: h = 0,30 m. 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 Styropian 0,00 0,040 5,000 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 9 Σ R = 5,67 U = 0,78 /m K Strona 5