Fizyka cieplna budowli w praktyce

Andrzej Dylla

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-18168-0

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2015

Liczba stron:

565

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Dylla, Andrzej. Fizyka cieplna budowli w praktyce. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015, 565 s. ISBN 978-83-01-18168-0

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Dylla, A.

T1 Fizyka cieplna budowli w praktyce

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2015

SN 978-83-01-18168-0

Bibliografia BibTex:

@Book{ 143043, author = "Dylla, Andrzej", editor = "", title = "Fizyka cieplna budowli w praktyce", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2015", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-18168-0" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Dylla, Andrzej

ED -

TI - Fizyka cieplna budowli w praktyce

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2015

SN - 978-83-01-18168-0

ER -

Netografia (standard APA):

Dylla, Andrzej. Fizyka cieplna budowli w praktyce [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015 [dostęp: 03 05 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/fizyka-cieplna-budowli-w-praktyce-andrzej-dylla-143043.

budownictwo, fizyka budowli, budownictwo energooszczędne, obliczenia cieplno-wilgotnościowe

Racjonalizowanie zużycia energii stało się jednym z najważniejszych problemów gospodarczych. Zrodziło to potrzebę doskonalenia zarówno metod poprawy izolacyjności przegród, jak i sposobów precyzyjnego prowadzenia obliczeń cieplno-wilgotnościowych ...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-18168-0

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2015

Liczba stron:

565

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Wykaz ważniejszych oznaczeń14
Przedmowa18
1. Procedury obliczeń cieplno-wilgotnościowych20
1.1. Rola fizyki cieplnej budowli w projektowaniu budynków20
1.2. Kody ilustracyjne i obliczeniowe książki22
1.3. Niektore błędy fizykalne w kształtowaniu struktury termoizolacyjnej budynku i ich następstwa24
1.4. Intuicyjne i numeryczne projektowanie złączy27
1.5. Kryterium energetyczne i wilgotnościowe30
1.5.1. Charakterystyka energetyczna budynków33
1.5.2. Wymagania w zakresie ochrony przeciwwilgociowej36
1.6. Metody obliczeniowe fizyki budowli37
2. Klimat i mikroklimat budynku40
2.1. Elementy i rodzaje klimatu42
2.2. Promieniowanie słoneczne44
2.3. Temperatura powietrza zewnętrznego46
2.4. Wilgotność powietrza atmosferycznego49
2.5. Opady atmosferyczne51
2.6. Wiatr i zjawiska burzowe52
2.7. Klimat miasta54
2.8. Obliczeniowe parametry klimatu59
2.8.1. Parametry pogodowe w obliczeniach cieplnych59
2.8.2. Parametry pogodowe w obliczeniach wilgotnościowych60
2.9. Parametry mikroklimatu63
2.9.1. Temperatury powietrza65
2.9.2. Temperatury promieniowania, asymetria promieniowania66
2.9.3. Wilgotność powietrza wewnętrznego68
2.10. Parametry cieplne człowieka70
2.9.4. Ruch powietrza w pomieszczeniach70
2.10.1. Wydatek energetyczny, ciepło metaboliczne71
2.10.2. Przenikanie ciepła przez odzież72
2.11. Przegląd metod oceny komfortu cieplnego73
2.12. Metoda Fangera oceny komfortu cieplnego76
2.13. Pożądane wartości parametrow mikroklimatu82
2.14. Dane do projektowania i obliczeń84
3. Jednowymiarowe przepływy ciepła w przegrodzie85
3.1. Zasadnicze rodzaje wymiany ciepła. Pole temperatur87
3.2. Podstawowe zależności opisujące przewodzenie ciepła90
3.3. Jednowymiarowe ustalone przenikanie ciepła93
3.4. Konwekcyjne przejmowanie ciepła na powierzchni przegrody100
3.4.1. Konwekcja swobodna na powierzchni wewnętrznej101
3.4.2. Konwekcja wymuszona i mieszana103
3.5. Współczynniki przejmowania ciepła przez promieniowanie104
3.5.1. Podstawy teorii promieniowania ciepła104
3.5.2. Wyznaczanie współczynników przejmowania ciepła przez promieniowanie106
3.5.3. Promieniowanie ciepła do nieboskłonu107
3.6. Złożona wymiana ciepła110
3.6.1. Obliczeniowe wartości oporów i współczynników przejmowania ciepła111
3.6.2. Obliczeniowe wartości oporów i współczynników przejmowania ciepła dla przypadków szczególnych112
3.7. Obliczanie strat ciepła przez przegrody w ustalonym polu jednowymiarowym113
3.8. Szczeliny w przegrodzie114
3.8.1. Szczeliny zamknięte115
3.8.2. Szczeliny słabo i dobrze wentylowane119
3.9. Wymiana ciepła w przegrodach przeźroczystych i przez elementy specjalne121
3.10. Przybliżone metody obliczeń cieplnych przegród niejednorodnych125
3.10.1. Przenikanie ciepła przez proste przegrody niejednorodne; metoda „kresów”126
3.10.2. Opór cieplny przestrzeni nieogrzewanych135
3.11. Poprawki współczynnika przenikania ciepła140
4. Płaskie i przestrzenne przepływy ciepła – teoria mostków cieplnych143
4.1. Istota płaskich i przestrzennych przepływów ciepła145
4.2. Gałęziowe strumienie ciepła w złączu147
4.2.1. Strumienie ciepła w modelu jednostrefowym147
4.2.2. Strumienie ciepła w modelu dwustrefowym149
4.3. Klasyfikacja mostków cieplnych150
4.4. Parametry termiczne określające mostek153
4.4.1. Liniowy współczynnik przenikania ciepła153
4.4.2. Punktowy współczynnik przenikania ciepła158
4.4.3. Gałęziowe współczynniki przenikania ciepła161
4.4.4. Najniższa temperatura na wewnętrznej powierzchni mostka cieplnego. Współczynnik temperaturowy fRsi170
4.5. Wpływ mostka na kształtowanie warunków cieplnych środowiska176
4.6. Metody szacowania parametrów termicznych mostków179
4.6.1. Parametry mostków cieplnych wg katalogów ITB179
4.6.2. Parametry mostków cieplnych wg normy PN-EN ISO 14683181
4.6.3. Katalog mostków cieplnych przygotowany w UTP w Bydgoszczy [10, 32]182
5. Numeryczne metody obliczeń cieplnych185
5.1. Metody różnic i elementów skończonych185
5.2. Praktyczne aspekty stosowania metod numerycznych189
5.3. Zasady modelowania mostków191
5.3.1. Geometria mostków ponad powierzchnią gruntu193
5.3.2. Mostki w podłożu gruntowym195
5.3.3. Procedury korekcyjne197
5.3.4. Ustalenie wartości obliczeniowych na granicach obszaru mostka197
5.4. Walidacja numerycznych metod i programów obliczeniowych198
5.5. Symulacja zadań cieplno-wilgotnościowych za pomocą programów komputerowych200
5.5.1. Pożądane cechy programów symulacyjnych200
5.5.2. Budowanie algorytmów symulacyjnych; krok po kroku201
5.6. Przykłady obliczeń mostków płaskich207
5.7. Przykłady obliczania mostka przestrzennego218
5.8. Obliczanie mostków w płaskich modelach dwustrefowych220
6. Obliczanie strat ciepła z budynku do środowiska225
6.1. Równanie bilansu energetycznego budynku w zakresie ogrzewania i wentylacji225
6.2. Współczynnik przenoszenia ciepła przez przenikanie z budynku do środowiska227
6.3. Bezpośredni współczynnik H_D przenoszenia ciepła przez obudowę budynku ponad powierzchnią terenu232
6.3.1. Współczynnik przenoszenia ciepła przez złącza233
6.3.2. Składanie strumieni cieplnych na powierzchni przegrody235
6.3.3. Współczynnik przenoszenia ciepła przegród238
6.3.4. Realny współczynnik przenikania ciepła i niejednorodność przegród241
6.3.5. Bilansowanie strumieni ciepła dla budynku243
6.3.6. Przykłady obliczeniowe244
6.4. Przenoszenie ciepła przez okno256
6.4.1. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła okna258
6.4.2. Przykłady obliczania współczynników przenikania ciepła okien260
6.4.3. Przenoszenie ciepła przez okna i drzwi zewnętrzne z uwzględnieniem współczynnika U_w263
6.5. Współczynnik przenoszenia ciepła przez przenikanie H_U przez przestrzenie nieogrzewane (nieklimatyzowane)266
6.5.1. Metoda uproszczona268
6.5.2. Numeryczna metoda obliczania współczynnika przenoszenia ciepła przez przestrzenie nieogrzewane270
6.5.3. Temperatura w przestrzeni nieogrzewanej274
6.6. Współczynnik przenoszenia ciepła przez przenikanie do przylegających budynków (lokali) H_A275
6.7. Wentylacyjne straty ciepła278
6.7.1. Zasady określania współczynnika przenoszenia ciepła przez wentylację280
6.7.2. Wielkość wymiany powietrza z przestrzeni nieogrzewanej283
6.7.3. Szczególny przypadek przestrzeni wentylowanej pod podłogą podniesioną284
7. Wymiana ciepła przez grunt286
7.1. Wprowadzenie286
7.2. Klasyfikacja obudowy budynku w kontakcie z gruntem288
7.3. Trójwymiarowa metoda numeryczna obliczania przepływów ciepła w gruncie289
7.3.1. Podłoga na gruncie289
7.3.2. Podziemie ogrzewane296
7.3.3. Podziemie nieogrzewane300
7.4. Przybliżona metoda szacowania strat ciepła przez grunt pod budynkiem305
7.4.1. Parametry obliczeniowe307
7.4.2. Obliczenia strat ciepła przez podłogę na gruncie308
7.4.3. Obliczenia strat ciepła w ogrzewanym podziemiu metodą przybliżoną312
7.4.4. Nieogrzewane przestrzenie wentylowane w metodzie przybliżonej316
7.5. Analiza dokładności metod określania wymiany ciepła przez grunt322
7.6. Uwzględnienie periodycznych przepływow ciepła w gruncie323
7.6.1. Metoda uwzględniająca periodyczne przepływy ciepła w gruncie324
7.6.2. Przykład obliczania periodycznych strumieni cieplnych326
8. Właściwości cieplno-wilgotnościowe materiałów budowlanych328
8.1. Charakterystyki i definicje329
8.2. Analiza termiczna materiałów330
8.2.1. Parametry fizyczne materiałów, kształtujące ich przewodność cieplną330
8.2.2. Pojemność cieplna materiałów335
8.2.3. Promieniowanie cieplne materiałów336
8.3. Stan wilgotnościowy materiału338
8.3.1. Sorpcja i desorpcja wilgoci338
8.3.2. Dyfuzja pary wodnej przez przegrody341
8.3.3. Kapilarny ruch wilgoci w materiałach budowlanych343
9. Roczne bilansowanie zużycia energii do ogrzewania i wentylacji346
9.1. Zasady bilansowania energetycznego347
9.1.1. Równanie bilansu energetycznego budynku348
9.1.2. Strefy obliczeniowe temperatury w budynkach i lokalach349
9.2. Procedura obliczeniowa350
9.3. Zyski ciepła od źródeł wewnętrznych351
9.4. Zyski ciepła od nasłonecznienia352
9.4.1. Równanie podstawowe dla typowych powierzchni przeszklonych353
9.4.2. Całkowita przepuszczalność energii słonecznej dla powierzchni oszklonej354
9.4.3. Czynniki korekcyjne zacienienia od przeszkód zewnętrznych355
9.4.4. Czynniki redukcji dla ruchomych elementów zacieniających357
9.4.5. Zyski ciepła od nasłonecznienia elementów specjalnych358
9.5. Współczynnik wykorzystania zysków ciepła362
9.6. Metoda obliczeń miesięcznych365
9.7. Obliczanie rocznego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku (lokalu)366
10. Obliczenia cieplne368
10.1. Uwagi wstępne368
10.2. Geneza formułowania wymagań cieplno-wilgotnościowych370
10.3. Współczesny i przyszły poziom ochrony cieplnej372
10.3.1. Wymagane wartości wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP374
10.3.2. Wymagane wartości współczynnika przenikania ciepła ścian budynków375
10.3.3. Wymagane wartości współczynnika przenikania ciepła dachów, stropodachów oraz podłóg stykających się z gruntem377
10.3.4. Wymagane wartości współczynnika przenikania ciepła okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych379
10.3.5. Graficzna ilustracja wymagań termoizolacyjnych381
10.3.6. Wielkość przeszklenia382
10.4. Dane do obliczeń cieplnych383
10.5. Schemat I sprawdzenia wymagań w zakresie wartości współczynników przenikania ciepła elementów budynku384
10.6. Schemat II sprawdzenia wymaganego poziomu wskaźnika zapotrzebowania na energię nieodnawialną385
10.7. Przykłady obliczeniowe387
11. Mechanizmy przenoszenia wilgoci w przegrodach budowlanych410
11.1. Wiadomości ogólne410
11.2. Przyczyny zawilgocenia przegród budowlanych412
11.2.1. Wilgoć budowlana413
11.2.2. Opady atmosferyczne413
11.2.3. Kondensacja pary wodnej na wewnętrznej powierzchni przegrody414
11.3. Skutki nadmiernego zawilgocenia przegród415
11.2.4. Kondensacja pary wodnej wewnątrz przegrody415
11.3.1. Destrukcja biologiczna wnętrz mieszkalnych oraz przegród416
11.3.2. Fizyczne i chemiczne skutki zawilgocenia417
11.3.3. Niszczenie przegród w wyniku zamarzania419
11.4. Mechanizmy ruchu wilgoci w przegrodach budowlanych420
11.4.1. Teoria dyfuzji pary wodnej przez przegrodę421
11.4.2. Wykresy teorii dyfuzyjnej424
11.4.3. Metody szacowania kondensacji wewnętrznej w przegrodzie426
11.4.4. Przykład szacowania kondensacji wewnętrznej prostą metodą dyfuzyjną431
11.4.5. Przepływy kapilarne435
12. Ochrona przeciwwilgociowa przegród i budynków440
12.1. Wymagania ogólne440
12.2. Zabezpieczenia przed działaniem wód opadowych i z topniejącego śniegu441
12.3. Izolacje przeciwwilgociowe i przeciwwodne (hydroizolacje)443
12.3.1. Ochrona przed niebezpiecznym promieniowaniem443
12.3.2. Izolacje przeciwwilgociowe w budynkach444
12.4. Materiały odporne na działanie wilgoci447
12.4.1. Materiały budowlane w środowiskach wilgotnych448
12.4.2. Dobór materiałów budowlanych w zależności od strefy zawilgocenia przegrody449
12.5. Ochrona przed kondensacją wilgoci na powierzchni wewnętrznej przegrody451
12.6. Ochrona przed nadmierną kondensacją wilgoci we wnętrzu przegrody453
12.6.1. Kształtowanie wymagań wilgotnościowych w Polsce (w ostatnich latach)453
12.6.2. Wpływ geometrii przegród i złączy na powstawanie obszarów kondensacji międzywarstwowej454
12.6.3. Znaczenie czasu trwania stanów krytycznych w kształtowaniu wymagań wilgotnościowych456
13. Sprawdzenie kondensacji wilgoci458
13.1. Warunki graniczne w zadaniach wilgotnościowych459
13.2. Zasady szacowania kondensacji wilgoci na powierzchni wewnętrznej przegrody463
13.3. Metoda badania kondensacji powierzchniowej wg normy PN-EN ISO 13788464
13.3.1. Dwa sposoby ustalania dopuszczalnej wilgotności wewnętrznej465
13.3.2. Procedury projektowe466
13.4. Uproszczenia w szacowaniu kondensacji powierzchniowej w Polsce469
13.5. Przykłady obliczania kondensacji w złączach płaskich i przestrzennych471
13.6. Zasady szacowania kondensacji we wnętrzu przegrody477
13.6.1. Procedury obliczeniowe metody Glasera477
13.6.2. Przykłady obliczania kondensacji wewnętrznej w przegrodzie478
13.7. Metody bardziej zaawansowane489
13.7.1. Metoda sprzężonego transportu ciepła i masy WUFI489
13.8. Aneks492
13.8.1. Warunki graniczne w zadaniach sprawdzania kondensacji powierzchniowej492
13.8.2. Obliczanie wartości krytycznej czynnika temperaturowego przy kondensacji powierzchniowej494
14. Projektowanie złączy budowlanych497
14.1. Wprowadzenie497
14.2. Algorytmy szkoły projektowania złączy budowlanych498
14.3. Modelowanie termiczne złączy płaskich501
14.3.1. Parapet betonowy w ścianie trójwarstwowej501
14.3.2. Balkon z nośnikiem izotermicznym i progiem klinkierowym505
14.4. Modelowanie termiczne złączy przestrzennych508
14.5. Modelowanie cieplno-wilgotnościowe złączy płaskich512
Dodatek520
Wykaz literatury561
Wykaz norm563

1.Proceduryobliczeńcieplno-wilgotnościowych

1.4.Intuicyjneinumeryczneprojektowaniezłączy

Obudowakażdegobudynkutworzystrukturęprzestrzennąelementówpo-

wierzchniowych:ścian,połacidachowychlubstropodachowych,posadzek

nagruncielubwpodziemiu,zokreślonym,czasemskomplikowanym,sys-

temempołączeńnazywanychzłączami.Określenietoobejmujezarówno

złączakonstrukcjiprefabrykowanych,jakizwykłepołączeniamurów,na

przykładwnarożnikach.Każdetakiezłączejestpotencjalnymmiejscemza-

krzywienialiniikształtującychpoletemperatur–izotermiadiabat–których

kształtzwiązanyjestzindywidualnąbudowąﬁzyko-geometrycznązłącza,

rozważanegozwyklewobszarzeobudowyzewnętrznejbudynku.

Oddawnawiadomo,żeniewłaściwakonstrukcjazłączamożepowodo-

waćokreślonenegatywneskutkidlapracycałejprzegrody,zarównowaspek-

ciewytrzymałościowym,jakiﬁzykalnym.Znanyiszczegółowoopisanyjest

„efektnarożnika”,wywołanyznacznymobniżeniemtemperaturypowierzch-

niowejwnarożuwewnętrznymdwóchprzegródprostopadłych,czyniącyto

złączesłabymmiejscemobudowybudynku[9,15].Strukturazłącza,polega-

jącaczęstonaspecyﬁcznymwypełnieniujegoobszaruzróżnicowanymipod

względemwłaściwościﬁzykalnychmateriałami(wkładkamiizolacyjnymi,

elementamikonstrukcyjnymi–słupami,wieńcamiitp.),powinnazostać

szczegółowoprzemyślanaprzezprojektanta,abyniepowodowaćnegatyw-

nychzjawiskskracającychczasżywotnościbudynku,anawetuniemożliwia-

jącychjegonormalnąeksploatację.

Procesprojektowaniazłączy,nazywanychteżdetalami(szczegółami)

architektoniczno-konstrukcyjnymi,przebiegawdotychczasowejpraktycebu-

dowlanejwsposóbintuicyjnyizzałożeniawynikazdoświadczeńiwiedzy

projektanta.Trudnojednakprzewidziećnastępstwa,wydawałobysiędrob-

nych,uchybieńwkonstrukcjizłącza,ponieważmankamentyujawniająsię

dopieropopewnymczasieeksploatacjibudynku.Istniejedośćbogatalitera-

turaprzedmiotu,odnoszącasiędobadańianalizywadzłączywzniesionych

iużytkowanychbudynków,przygotowanawceluuzyskaniapoprawnychroz-

wiązań[15,27].

Pomijającproblemwysokichkosztówusuwaniausterekbudowlanych,

samsposóbdochodzeniadosprawdzonychprojektówjestuciążliwy,ajego

rezultatyniepewnewobecciągłychzmianmateriałowychitechnologicznych

wbudownictwie.

Zaawansowaniemetodobliczeniowychwspółczesnejﬁzykibudowlioraz

dostępneprogramynumerycznepozwalająwsposóbmierzalnyoszacować

niezbędnedlaﬁzykalnejocenyzłączaparametry.

Brak wyników

Fizyka cieplna budowli w praktyce

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra