Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Projektowanie ocieplenia w obrębie dylatacji budynków

The paper presents an analysis of design solutions concerning correct design of details, using the example of selected expansion joints.
Ocieplona szczelina dylatacyjna w budynku wielkopłytowym
Ocieplona szczelina dylatacyjna w budynku wielkopłytowym
Archiwa autorów

Projektowanie dylatacji ze względu na zapewnienie odpowiedniego stanu ochrony cieplnej wymaga znajomości zagadnień fizyki budowli przewyższającej obliczenia cieplne elementów jednowymiarowych. Rozwiązania projektowe szczelin dylatacyjnych w wybranych przypadkach są złożonymi zagadnieniami wielowymiarowego przepływu ciepła.

Modelowanie dwuwymiarowego przepływu ciepła w detalach budowlanych można wykonać za pomocą programów numerycznych. Analizy wykonywane przy użyciu takiego oprogramowania umożliwiają obliczenie gęstości strumienia ciepła i określenie pola temperatury w przegrodzie.

Obliczenia dwuwymiarowego przepływu ciepła bazują na metodzie elementów skończonych, co umożliwia modelowanie skomplikowanych geometrycznie przekrojów architektoniczno-budowlanych. Wykonanie obliczenia dla dowolnego detalu z zachowaniem wymagań, co do jego geometrii pozwala na obliczenie częściowych współczynników przenikania ciepła oraz liniowego współczynnika przenikania ciepła.

Ustalenie temperatury w dowolnym punkcie węzłów siatki elementu dwuwymiarowego w tym w dowolnym miejscu brzegu wewnętrznego pozwala z kolei na obliczenie czynnika temperaturowego ƒRsi. Wymagania dotyczące stanu ochrony cieplnej ścian przydylatacyjnych są praktycznie jedynym wymaganiem zawartym w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1]. W przypadku budynków poddawanych ociepleniu przegród zewnętrznych projektant, dobierając rozwiązania materiałowe dla szczeliny dylatacyjnej, w zasadzie zdaje się na własną intuicję i doświadczenie. Często o ociepleniu dylatacji decydują względy technologiczne, tj. szerokość szczeliny i związana z nią możliwość wykonania materiału termoizolacyjnego.

Abstrakt

W artykule przedstawiono analizę rozwiązań projektowych na przykładzie wybranych szczelin dylatacyjnych, w aspekcie poprawnego projektowania detalu projektowego.

The paper presents an analysis of design solutions concerning correct design of details, using the example of selected expansion joints.

The paper presents an analysis of design solutions concerning correct design of details, using the example of selected expansion joints.

Przy występowaniu dylatacji o małej szerokości, tj. do około 5 cm, zabieg ocieplenia jest technicznie trudny lub w zasadzie niemożliwy do wykonania przy użyciu materiału w postaci sztywnych płyt termoizolacyjnych. Dodatkowo w praktyce inżynierskiej sporadycznie stosuje się profile dylatacyjne nakładane na taśmę rozprężną, z kilku dość znanych powodów: taśma ta jest stosunkowo droga, a jej wstawienie w wąską szczelinę wymaga sporej dokładności wykonawczej. Z punktu widzenia rozwiązań projektowych taśmy tej na ogół nie ma w nowo projektowanym systemie ociepleń.

Czytaj też: Rozwiązania technologiczno-materiałowe fundamentów - podstawowe błędy >>>

Dylatacje o średniej szerokości, tj. 5-25 cm, stanowią problematyczny element ocieplenia ściany. Dylatacje takie czasami ocieplane są przy wykorzystaniu wełny mineralnej, styropianu, a także technologią zasypywania materiałem z włókien celulozowych.

FOT. Ocieplona szczelina dylatacyjna w budynku wielkopłytowym; fot. archiwa autorów (P. Krause, T. Steidl)
FOT. Ocieplona szczelina dylatacyjna w budynku wielkopłytowym; fot. archiwa autorów

Szczeliny dylatacyjne o szerokości powyżej 25 cm występują w wielu przypadkach pomiędzy budynkami wznoszonymi na terenach tzw. szkód górniczych, w budynkach wznoszonych w systemach wielkopłytowych. Poprawne ocieplenie takich szczelin dylatacyjnych jest znacznie mniejszym problemem technologicznym. W projektach ociepleń budynków, w których takie dylatacje występują praktycznie ma rozwiązań detali architektonicznych oraz szczegółowych obliczeń. Występują też przypadki, kiedy jedynym elementem ocieplonym w budynku jest właśnie dylatacja (FOT.).

Stan ochrony cieplnej dylatacji należy rozpatrywać pod kątem zarówno izolacyjności cieplnej ściany zewnętrznej, jak i ściany przydylatacyjnej. Pierwszym wyznacznikiem jakości cieplnej dylatacji zdaniem autorów winien być bezwymiarowy wskaźnik ƒRsi, wyznaczany zgodnie ze wzorem [2]:

gdzie:

θsi - temperatura w miejscu połączenia ściany zewnętrznej ze ścianą przydylatacyjną,
Te, Ti - temperatura powietrza zewnętrznego i wewnętrznego.

Proponowany drugim wyznacznikiem jakości cieplnej ścian w obrębie szczelin dylatacyjnych, powinna być temperatura w miejscu połączenia ściany przydylatacyjnej ze ścianą zewnętrzną. Ocena stanu ochrony cieplnej winna być wykonywana dla każdego projektowanego przypadku oddzielnie.

W celu przeprowadzenia analizy stanu ochrony cieplnej budynków, w aspekcie projektowanych dylatacji, na potrzeby przykładowej oceny izolacyjności termicznej dylatacji wytypowano trzy rodzaje szczelin dylatacyjnych:  

  • małą, o szerokości między ścianami szczytowymi <  5 cm, 
  • średnią, o szerokości między ścianami szczytowymi 25 cm, 
  • dużą, o szerokości między ścianami szczytowymi 50 cm.

Jako przegrodę zewnętrzną wybrano ścianę trójwarstwową w typowym systemie wielkopłytowym.

Ocena ochrony cieplnej dylatacji - założenia do obliczeń

RYS. 1 Schemat obliczeniowy – dylatacja mała; wymiary na rysunku podano w metrach; rys. archiwa autorów (P. Krause, T. Steidl)
RYS. 1. Schemat obliczeniowy - dylatacja mała; wymiary na rysunku podano w metrach; rys. archiwa autorów

Budowa przegrody: ściana zewnętrza trójwarstwowa:

  • beton fakturowy d = 0,06 cm, λ = 1,60 W/(m·K),
  • wełna mineralna d = 0,06 cm, λ = 0,050 W/(m·K),
  • beton konstrukcyjny d = 0,08 cm, λ = 2,40 W/(m·K),
  • ocieplenie zewnętrzne metodą ETICS: styropian EPS d = 0,16 cm, λ = 0,04 W/(m·K),
  • wypełnienie złącza pionowego 0 olkit λ = 0,25 W/(m·K),
RYS. 2 Pole temperatury w przekroju ściany trójwarstwowej, dylatacja mała – 3 cm; rys. archiwa autorów (P. Krause, T. Steidl)
RYS. 2. Pole temperatury w przekroju ściany trójwarstwowej, dylatacja mała - 3 cm; rys. archiwa autorów
  • szczelina dylatacyjna zamknięta blachą stalową powlekaną o grubości 0,6 mm.

Całkowity współczynnik przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej U = 0,184 W(m2·K).

Do obliczeń przyjęto następujące warunki brzegowe:

  • temperatura zewnętrza te = –20°C,
  • temperatura wewnętrzna ti = +20°C.

Na potrzeby obliczeń pola temperatury ściany przyjęto zgodnie z normą [2] opór przejmowania ciepła Rsi = 0,25 m2·K/W.

Obliczenia wykonane zostały przy użyciu programu Psi-Term, zgodnym z wytycznymi zawartymi w normie [2]. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie graficznej i tabelarycznej. Przykładowy schemat obliczeniowy pokazano na RYS. 1.

Na RYS. 2 widoczna jest założona siatka MES. Barwy odzwierciedlają pole temperatur w przekroju zgodnie z dołączoną skalą. Na każdym rysunku pokazano temperatury w charakterystycznych miejscach przekroju. Strzałki U1, U2 oznaczają, że wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła będzie liczona jak dla zewnętrznego systemu wymiarowania elementu.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 10/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

dr inż. Tomasz Steidl
dr inż. Tomasz Steidl
Ukończył Wydział Budownictwa Politechniki Śląskiej. Obecnie jest adiunktem w Katedrze Budownictwa Ogólnego i Fizyki Budowli na Wydziale Budownictwa Politechniki Śląskiej. W swojej pracy naukowej zaj... więcej »
dr inż. Paweł Krause
dr inż. Paweł Krause
Paweł Krause – rzeczoznawca budowlany. Ukończył Wydział Budownictwa Politechniki Śląskiej. Obecnie jest adiunktem w Katedrze Budownictwa Ogólnego i Fizyki Budowli na Wydziale Budownictwa Polite... więcej »
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 »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
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

.