Opłacalność zastosowania chłodnych dachów w polskich warunkach klimatycznych

Przenikanie ciepła przez przegrodę dachową
Opłacalność zastosowania chłodnych dachów w polskich warunkach klimatycznych
Opłacalność zastosowania chłodnych dachów w polskich warunkach klimatycznych
Archiwum redakcji
Ciąg dalszy artykułu...

Przenikanie ciepła przez przegrodę dachową

Zadaniem systemu klimatyzacyjnego, obok wymiany powietrza z zanieczyszczonego na świeże, jest takie kształtowanie parametrów powietrze wewnętrznego, aby uzyskać warunki komfortu cieplnego.

Aby określić wydajność klimatyzacji, należy wykonać bilans cieplny budynku. O ile dla pełnej klimatyzacji, tj. obejmującej zarówno chłodzenie w miesiącach letnich, jak i ogrzewanie w zimowych, winno się wykonywać pełny bilans cieplny, to w polskich warunkach klimatycznych uwzględnia się najczęściej jedynie zyski ciepła, a więc wykonuje bilans cieplny dla miesięcy letnich.

Zyski ciepła w budynku należy podzielić na wewnętrze (pochodzące od ludzi, urządzeń, w tym oświetlenia, i innych przedmiotów znajdujących się wewnątrz budynków oraz od ścian sąsiadujących z innymi pomieszczeniami) i zewnętrzne (wynikające z różnicy temperatury po obu stronach przegród zewnętrznych oraz związane z nasłonecznieniem).

Zyski ciepła pochodzące od promieniowania słonecznego generowane są zarówno przez promieniowanie bezpośrednie, jak i rozproszone oraz odbitę i można podzielić na zyski przez przegrody przezroczyste (np. okna) i nieprzezroczyste (ściany oraz dach).

Przenikanie ciepła do wnętrza budynku przez przegrody nieprzezroczyste związane jest z dwoma zjawiskami: różnicą temperatury oraz promieniowaniem słonecznym, których efekty są uzależnione i wzajemnie powiązane. Chwilową gęstość strumienia ciepła przenikającego przez przegrodę nieprzezroczystą określa wzór [11]:

gdzie:  

qpn - gęstość strumienia ciepła [W/m2],
U - współczynnik przenikania ciepła przez przegrodę [W/(m2·K)],
tm - średnia dobowa temperatura słoneczna powietrza zewnętrznego [°C],
tw - temperatura powietrza po wewnętrznej stronie przegrody [°C],
tE - chwilowa temperatura słoneczna powietrza zewnętrznego [°C],
ν - współczynnik zmniejszenia amplitudy.

Ciepło przenikające przez przegrodę nieprzezroczystą oddawane jest do pomieszczeń wewnętrznych z pewnym opóźnieniem (Δτ), ponieważ pewna jego część jest w niej kumulowana, co z kolei powoduje zmniejszenie amplitudy wahań temperatury po stronie wewnętrznej w stosunku do amplitudy temperatury na zewnętrznej stronie. Współczynnik zmniejszenia amplitudy (ν) można obliczyć według wzoru [11]:

RYS. 5 Przenikanie ciepła przez przegrodę nieprzezroczystą; rys. [11]
RYS. 5 Przenikanie ciepła przez przegrodę nieprzezroczystą; rys. [11]

gdzie:  

Aw - amplituda wahań temperatury po wewnętrznej stronie przegrody,
Az - amplituda wahań temperatury po zewnętrznej stronie przegrody.

Współczynnik zmniejszenia amplitudy, podobnie jak opóźnienie, zależą od parametrów przegrody, tj. jej grubości, współczynnika przewodzenia ciepła, ciepła właściwego oraz gęstości materiałów, z których wykonano poszczególne warstwy przegrody, struktury i kolejności tych warstw, jak również współczynników wnikania ciepła po obu stronach przegrody (RYS. 5).

TABELA 1 Wartości opóźnienia przepływu oraz współczynnika zmniejszenia amplitudy dla jednorodnych przegród budowalnych [11]
TABELA 1 Wartości opóźnienia przepływu oraz współczynnika zmniejszenia amplitudy dla jednorodnych przegród budowalnych [11]
RYS. 6 Współczynnik zmniejszenia amplitudy ν dla złożonych przegród budowlanych; rys. [12]
RYS. 6 Współczynnik zmniejszenia amplitudy ν dla złożonych przegród budowlanych; rys. [12]
RYS. 7 Graficzna interpretacja temperatury słonecznej powietrza wewnętrznego; rys. archiwa autorów (B. Monczyński, N. Rzeszowska)
RYS. 7 Graficzna interpretacja temperatury słonecznej powietrza wewnętrznego; rys. archiwa autorów 

Przykładowe wartości opóźnienia przepływu oraz współczynnika zmniejszenia amplitudy dla jednorodnych przegród budowlanych przedstawiono w TAB. 1. W przypadku złożonych przegród budowlanych współczynnik zmniejszenia amplitudy ν należy określić korzystając ze schematu przedstawionego na RYS. 6.

Czytaj też: Zagadnienia cieplno-wilgotnościowe dotyczące stropodachów >>>

Temperatura słoneczna powietrza zewnętrznego to hipotetyczna (fikcyjna) wartość temperatury powietrza na zewnątrz budynku, przy której przenikanie ciepła przez nienasłonecznioną przegrodę byłoby takie samo, jak pod wpływem nasłonecznienia przy rzeczywistej temperaturze powietrza zewnętrznego (RYS. 7).


gdzie:  

tE - temperatura słoneczna powietrza zewnętrznego [°C],
tz - chwilowa temperatura powietrza zewnętrznego [°C],
E - współczynnik absorpcji promieniowania przez powierzchnię przegrody [-],
Ic - natężenie całkowitego promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię przegrody [W/m2],
α′e - skorygowana wartość współczynnika wnikania ciepła od strony zewnętrznej [W/(m2·K)].

RYS. 8 Strefy klimatyczne w Polsce w okresie letnim; rys. [11] TABELA 2 Wartość współczynnika E dla wybranych materiałów [11]
RYS. 8 Strefy klimatyczne w Polsce w okresie letnim; rys. [11] TABELA 2 Wartość współczynnika E dla wybranych materiałów [11]

Temperaturę powietrza zewnętrznego (tz) należy przyjąć na podstawie klimatycznych danych statystycznych - obszar Polski podzielono na dwie strefy klimatyczne (RYS. 8), dla których dobiera się tabelarycznie obliczeniowe temperatury powietrze zewnętrznego. Natomiast wartość współczynnika absorbcji promieniowania (E) uzależniona jest od rodzaju materiału, jego koloru oraz matowości (TAB. 2). Wartość całkowitego promieniowania słonecznego (Ic) dla ścian oraz dachów o nachyleniu połaci do poziomu mniejszym niż 30° przyjmuje się tabelarycznie.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 9/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »


Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? ZOBACZ »


Poznaj sposoby izolacji dachu płaskiego »

Jak wykonać ocieplenie w systemie ETICS?

Jaki materiał zastosować na dachu płaskim, zielonym, odwróconym, a jak na dachu pokrytym wcześniej papą termozgrzewalną?
czytaj dalej »

W przypadku budynków istniejących należy dokładnie sprawdzić jakość... czytaj dalej »

Uzyskaj tytuł mgr. inż. i uprawnienia budowlane!


Wiedza i umiejętności praktyczne zdobyte podczas studiów drugiego stopnia... ZOBACZ »


Jak zabezpieczyć budynek przed drganiami?

Skuteczna ochrona przed wilgocią »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających klientów. czytaj dalej » W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Wszystko o izolacji instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych »

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Produkty przeznaczone do instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych, jak i... czytaj dalej »

Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Czego użyć do izolacji dachu?

Czym ocieplić piwnicę lub garaż?

Rozwiązaniem, które zapewnia optymalne zaizolowanie są... czytaj dalej » Izolacja stropów nad garażami podziemnymi musi spełniać wysokie wymagania akustyczne, cieplne i przeciwpożarowe... czytaj dalej »

Malowanie kafli krok po kroku »


Malowanie kafli to wciąż mało popularny sposób zmiany wystroju wnętrza... ZOBACZ »


Co warto wiedzieć o systemach natryskowych?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Budynek ocieplony pianką jest szczelny akustycznie a przede wszystkim...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Elewacja, która wygląda jak drewno, marmur czy kamień »

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

Ładna fasada stanowi wizerunek budynku. Estetyczny wygląd elewacji często...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
7/8/2020

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Tarasy wentylowane
  • - Zastosowanie kruszyw lekkich
Zobacz szczegóły
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Trudno wyobrazić sobie nowoczesny dom bez jego wizytówki, czyli balkonu lub tarasu. Elementy te stanowią dodatkową powierzchnię, która pozwala na chwilę oddechu na...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.