Menu

Obliczanie oporu cieplnego przegród budowlanych

Poniżej omówiono technikę obliczania oporu cieplnego według normy PN-EN ISO 6946: 2004 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynniki przenikania ciepła. Metoda obliczania".

 1. Podstawowe definicje w technice cieplnej
1.1 Współczynnik przenikania ciepła U jest stosunkiem gęstości ustalonego strumienia cieplnego do różnicy temperatur powietrza po obu stronach przegrody, zgodnie ze wzorem:

gdzie:
ti – temperatura powietrza wewnętrznego [K],
te – temperatura powietrza zewnętrznego [K].
1.2 Opór przenikania ciepła Ru (izolacyjność cieplna) jest odwrotnością współczynnika
przenikania ciepła U:


Ru = 1/U, [m2×K/W]
Całkowity opór cieplny jest sumą oporów cieplnych przejmowania i przewodzenia
ciepła.
1.3 Opór cieplny przewodzenia jest stosunkiem różnicy temperatur ΔJ na powierzchniach
ograniczających warstwę materiału, warstwę powietrza lub przegrodę do gęstości ustalonego
strumienia ciepła q zgodnie ze wzorem:


ti – temperatura powietrza wewnętrznego [K],
te – temperatura powietrza zewnętrznego [K].
Dla warstwy materiału jednorodnej cieplnie, tzn. o stałej grubości, o właściwościach
cieplnych jednorodnych lub przyjmowanych za jednorodne, opór cieplny R można obliczyć
ze wzoru:


R = d/l [m2×K/W]
d – grubość warstwy materiału w elemencie, [m],
λ – obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła materiału, [W/(m×K)].


Współczynnik przewodzenia ciepła "λ" jest stosunkiem gęstości ustalonego strumienia ciepła przewodzonego przez warstwę materiału do spadku temperatury t na grubości x warstwy. Wartości obliczeniowe współczynników przewodzenia ciepła materiałów, wyrobów i komponentów budowlanych w określonych warunkach wewnętrznych i zewnętrznych zależą od gęstości materiału w stanie suchym oraz od zawilgocenia materiału uzależnionego od wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu. Przyjmuje się wartość współczynnika przewodności cieplnej materiału dla warunków średnio wilgotnych w pomieszczeniach o wilgotności względnej powietrza – poniżej 75%, natomiast dla warunków wilgotnych w pomieszczeniach o wilgotności względnej powietrza – powyżej 75%. Wartości obliczeniowe właściwości fizycznych wybranych materiałów budowlanych
zamieszczono w tabeli 1, a dla murów z pustaków ceramicznych w tabeli 14, zgodnie z PN–EN ISO 6946:2004 „Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynniki przenikania ciepła. Metoda obliczeń”.

Tabela 1

1.4 Opór cieplny warstw powietrza

  Obliczanie oporu cieplnego warstw powietrza zamkniętych w przegrodach budowlanych zależy od stopnia wentylacji tych  warstw. Wyróżnia sie przy tym trzy przypadki:
a) warstwy niewentylowane
b) warstwy słabo wentylowane
c) warstwy dobrze wentylowane
Ad. a) Za warstwy niewentylowane uważa się warstwy które nie mają styczności z powietrzem zewnętrznych, lub takie dla których powietrznia otworów w przegrodzie wynosi:
- poniżej 500 mm2 na 1mb przegrody, przy pionowych warstwach powietrza, poniżej 500 mm2 na 1m2przy poziomych warstwach powietrza
dla tego typu warstw opór powietrza przyjmuje sie z tabeli
Tab.2. Opór cieplny niewentylowanych warstw powietrza; powierzchnie o wysokiej emisyjności, w m2∙K/W  (wg PN-EN ISO 6946 – tablica 2).  
Grubośc warstwy powietrza
[mm]
Kierunek strumienia cieplnego
w górę
poziomy
w dól
0
5
7
10
15
25
50
100
300
0,00
0,11
0,13
0,15
0,16
0,16
0,16
0,16
0,16
0,00
0,11
0,13
0,15
0,17
0,18
0,18
0,18
0,18
0,00
0,11
0,13
0,15
0,17
0,19
0,21
0,22
0,23
UWAGA! – Wartości pośrednie można otrzymać przez interpolację liniową.
 
 Ad. b) za warstwy słabo wentylowane uważa się warstwy których powierzchnia otworów mających styczność z powietrzem zewnętrznych wynosi:
- 500-1500 mm2 na 1mb przegrody dla warstw pionowych powietrza lub 500-1500 mm2 na 1 m2poziomych warstw powietrza.
Dla takich warunków opór warstwy powietrza przyjmuje sie w wysokości 50% wartości odczytanej z tabeli 2.
Ad. c) warstwy dobrze wentylowane to warstwy których powierzchnia otworów wentylowanych wynosi >1500 mm2 na 1 mb dla warstw pionowych lub na 1m2 dla warstw poziomych powietrza. Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego z dobrze wentylowaną warstwą powietrza oblicza się, pomijając opór cieplny tej warstwy i innych warstw znajdujących się między nią a środowiskiem zewnętrznym i dodając wartość zewnętrznego oporu przejmowania ciepła, odpowiadającą nieruchomemu powietrzu (tj. równą oporowi przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni tego komponentu czyli Re = Ri ).
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});