Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Analiza bilansu cieplnego fragmentu ściany osłonowej z oknem w budynku mieszkalnym

Analysis of thermal balance of a fragment of a curtain wall with a window in a residential building
W artykule przeanalizowano bilans cieplny fragmentu ściany osłonowej z jednoskrzydłowym oknem z PVC w budynku mieszkalnym.
W artykule przeanalizowano bilans cieplny fragmentu ściany osłonowej z jednoskrzydłowym oknem z PVC w budynku mieszkalnym.
Fot. Röben

Fragment ściany osłonowej z oknem składa się z kilku różnorodnych elementów bazowych, które charakteryzują się zróżnicowanymi właściwościami i polami powierzchni. Ponieważ przy projektowaniu budynku należy zapewnić mu najniższe możliwe zapotrzebowanie na energię, trzeba określić parametry ścian i okien w taki sposób, żeby maksymalnie wykorzystać zyski ciepła.

Aby poprawnie zastosować procedurę optymalizacyjną dla fragmentu ściany osłonowej z oknem, należy przeanalizować bilans cieplny dla wycinka tej przegrody wraz z otworem okiennym. Polega to na zsumowaniu strat i zysków ciepła. Najlepszy przypadek jest taki, kiedy bilans energetyczny ma ujemny znak, wówczas zyski przewyższają straty i analizowany wycinek przegrody będzie emitował więcej energii dla budynku niż tracił. W przeciwnym wypadku, jeśli suma strat i zysków jest dodatnia, należy dążyć do uzyskania jak najmniej dodatniego wyniku.

Straty ciepła przez przenikanie w budynku mieszkalnym są proporcjonalne do współczynników przenikania ciepła i powierzchni elementów przegród budowlanych. Zaś wysokość słonecznych zysków ciepła przez część oszkloną okna zależy od natężenia promieniowania słonecznego dla strefy, w której znajduje się budynek, powierzchni oszklenia, orientacji okien według stron świata, kąta nachylenia okien, zacienienia, a także przepuszczalności promieniowania słonecznego dla szyby okiennej [1].

Przepuszczalność promieniowania słonecznego określa jaka część promieniowania słonecznego przenika do pomieszczenia. Charakteryzuje się ona bezwymiarowym współczynnikiem g. Ten współczynnik zależy od liczby szyb oraz zastosowanych powłok selektywnych i oblicza się go według metody podanej w PN-EN 410:2001 [2]. Jego wartość według PN-EN ISO 13790-2008 [3] mieści się w zakresie od 0,77 dla oszklenia pojedynczą szybą bez powłoki do 0,45 dla oszklenia potrójnego z dwiema powłokami.

Poszukiwania za pomocą metod matematycznych najlepszego, ze względu na wybrane kryterium, rozwiązania stolarki okiennej wykonywało już wielu badaczy. Kilkoro podjęło się prób optymalizowania parametrów okien [4, 5], jednakże nie zawsze były to zabiegi wykonane do końca poprawnie, przy uwzględnieniu wszystkich wymaganych zmiennych.

Czytaj też: Wpływ sposobu osadzania stolarki okiennej na współczynnik przenoszenia ciepła ściany osłonowej z oknem >>>

W pracy [4] celem było wyliczenie energochłonności budynku mieszkalnego dla zmiennych udziałów pól stolarki okiennej w przegrodach zewnętrznych. Próbowano też zoptymalizować powierzchnię okien dla sezonu grzewczego dla zmiennych orientacji stolarki okiennej względem stron świata. Analiza nie opierała się na zmiennych parametrach cieplnych elementów okien. Jedynie powierzchnia okien oraz procent udziału części przezroczystej w całości okna ulegały zmianie.

Można stwierdzić, że opisywana optymalizacja odnosi się do parametru geometrycznego - powierzchni otworu okiennego w ścianie zewnętrznej budynku mieszkalnego.

Zaś w pracy [5] opisano badania określenia optymalnego udziału powierzchni przegrody przezroczystej w całkowitej powierzchni przegrody budowlanej. W przytoczonej monografii autorzy wzięli pod uwagę niemal wszystkie parametry energetyczne dla przegród przezroczystych.

Obliczenia wykonano dla zmiennych wartości współczynnika przenikania ciepła dla okien oraz ściany. Jednakże autorzy wyrazili potrzebę wykonania dalszych obliczeń, które będą uzależnione od parametrów cieplnych okien, a także usytuowania stolarki okiennej względem stron świata.

W związku z powyższym celem danego badania jest analiza wpływu czynników geometrycznych (pola powierzchni okna, szerokości elementów ramy) oraz czynników fizycznych (współczynników przenikania ciepła oszklenia i ramy oraz przepuszczalności energii promieniowania słonecznego) na bilans energetyczny fragmentu ściany osłonowej z oknem o zmiennej powierzchni, wykonanym z PVC, w warunkach klimatycznych Białegostoku. Analiza wykonana została na podstawie opracowanego deterministycznego modelu matematycznego opisującego tę zależność.

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej (DzU 2015 poz. 376).
2. PN-EN 410:2001, "Szkło w budownictwie - Określenie świetlnych i słonecznych właściwości oszklenia".
3. PN-EN ISO 13790-2008, "Energetyczne właściwości użytkowe budynków - Obliczanie zużycia energii do ogrzewania i chłodzenia".
4. B. Zając, M. Pomorski, "Określanie optymalnego udziału okien w budynku mieszkalnym", Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, lipiec–wrzesień 2015, s. 269-276.
5. M. Pomorski, S. Pietrowicz, "Określanie optymalnego udziału powierzchni przegrody przezroczystej w całkowitej powierzchni przegrody budowlanej", "Polska Energetyka Słoneczna" 2-4/2010, s. 12-16.
6. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania wzorów świadectw i ich charakterystyki energetycznej (DzU 2008 nr 201 poz. 1240).
7. PN-EN 12519:2007, "Okna i drzwi. Terminologia".
8. J. Gutenbaum, "Modelowanie matematyczne systemów", Wyd. EXIT, Warszawa 2003.
9. M. Korzyński, "Metodyka eksperymentu. Planowanie, realizacja i statystyczne opracowanie wyników eksperymentów technologicznych", WNT, Warszawa 2006.
10. B. Durakovic, "Design of Experiments Application, Concepts, Examples: State of the Art", "Periodicals of Engineering and Natural Sciences", vol. 5/2017, no. 3, pp. 421-439.
11. W. Jezierski, J. Borowska, "Parametry cieplne wieloskrzydłowej stolarki okiennej w budynkach mieszkalnych", "IZOLACJE" 6/2017.
12. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2002 nr 75 poz. 690 z późn. zmianami).
13. "Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków" (strona www Ministerstwa Infrastruktury i Budownictwa: http://mib.gov.pl/2-Wskazniki_emisji_wartosci_opalowe_paliwa.htm).
14. PN-EN ISO 14683, "Mostki cieplne w budynkach. Liniowy współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości orientacyjne".

O czym przeczytasz w artykule?Abstrakt

Metoda obliczania bilansu cieplnego fragmentu ściany osłonowej z oknem

Badane warianty ściany osłonowej z oknem

Model matematyczny bilansu cieplnego fragmentu ściany osłonowej z oknem i analiza wyników badania

W artykule przeanalizowano bilans cieplny fragmentu ściany osłonowej z jednoskrzydłowym oknem z PVC w budynku mieszkalnym. Bilans cieplny rozpatrywano jako różnica strat i zysków ciepła przez tą przegrodę w zależności od pola powierzchni okna, szerokości elementów ramy, współczynników przenikania ciepła oszklenia i ramy oraz przepuszczalności energii promieniowania słonecznego w warunkach klimatycznych Białegostoku. Zbiór danych do analizy uzyskano przy realizacji eksperymentu obliczeniowego. Analiza wykonana została na podstawie opracowanego deterministycznego modelu matematycznego opisującego tą zależność. Informacja może być przydatna dla projektantów, naukowców, producentów i konsumentów stolarki okiennej.

Analysis of thermal balance of a fragment of a curtain wall with a window in a residential building

The article analyses the thermal balance of a fragment of a curtain wall with a single-sash PVC window in a residential building. The heat balance was considered as the difference between the heat losses and gains through this partition depending on the window area, the width of the frame elements, the heat transfer coefficients of the glazing and the frame, and the solar energy transmittance under the climatic conditions of Białystok, Poland. The data set for the analysis was obtained during the implementation of a computational experiment. The analysis was conducted on the basis of a developed deterministic mathematical model describing this relationship. This information can be useful for designers, scientists, manufacturers and consumers of windows.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

[stolarka okienna, okna,ściana osłonowa z oknem, fizyka budowli, prace badawcze, projektowanie budynków, ściana osłonowa, współczynnik przenikania ciepła, mostki termiczne, bilans cieplny, stolarka okienna, ściana osłonowa, powierzchnia okna, okno z pvc, straty ciepła]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu - 172,00 zł
Prenumerata + dostęp do treści on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu - 104,00 zł
Prenumerata + dostęp do treści on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: półroczna prenumerata papierowa (5 numerów) + półroczny dostęp do wszystkich treści portalu - 70,00 zł
renumerata + dostęp do treści on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Prenumerata edukacyjna - wersja papierowa + NOWOŚĆ: roczny dostęp do portalu - 70,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści portalu
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 129,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 71,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 18,00 zł
Trzydziestodniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Bezpłatny roczny dostęp dla prenumeratorów - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, otrzymasz za darmo dostęp do wszystkich treści elektronicznych serwisu (prosimy o podanie nr faktury lub nr klienta w uwagach do zamówienia, po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Bezpłatny dwuletni dostęp dla prenumeratorów - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, otrzymasz za darmo dostęp do wszystkich treści elektronicznych serwisu (prosimy o podanie nr faktury lub nr klienta w uwagach do zamówienia, po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Regulamin korzystania z portalu Izolacje.com.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 11/12/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


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



Tych fachowców najczęściej poszukują Polacy »

Szybki montaż stropu - jak to zrobić »

3/4 Polaków deklaruje, że potrzebuje fachowca do wykonania pracy w domu lub mieszkaniu. Najczęściej poszukiwanym jest...
czytaj dalej »

Oprócz znacznych oszczędności finansowych wynikających między innymi z braku dodatkowych ociepleń, możliwości prowadzenia w stropie instalacji, montażu stropu bez użycia dźwigów i... 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 »

 


Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Doskonałe rozwiązanie do izolacji dachów płaskich »

Wpust balkonowy prosty, skośny, ogrzewany, nieogrzewany... Dobierz odpowiedni czytaj dalej » Hydroizolacja dachów odbywa się przy pomocy wałków lub natryskowo - najlepszą w danym przypadku metodę dobiera się... czytaj dalej »

Ochroń wnętrze domu przed silnym słońcem » »


Markizy, żaluzje, pergole, rolety - które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? 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 »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Jak zabepieczyć ocieplenie przed rwącym wiatrem?

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Siły działające na wybrany system ociepleń przenoszone są zarówno przez zaprawę klejową, jak i łączniki fasadowe. Dzięki...
czytaj dalej »

Zobacz, jak otrzymać uprawnienia do samodzielnego wykonywania zawodu architekta w Polsce i UE czytaj dalej »

Jak trwale zabezpieczyć budynki przed wodą?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Rozwijamy kreatywne rozwiązania dla osiągniecia pożądanego sukcesu nawet w przypadku specjalnych projektów czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Izolacje piwnic i garaży. Jakie rozwiązanie wybrać?


Bierzemy pod uwagę wszystkie czynniki takie jak np. wymagania techniczne obiektu, dzięki czemu jesteśmy w stanie dopasować idealną oszczędność energii do wskazanego pomieszczenia. ZOBACZ »



prof. dr hab. inż. Walery Jezierski
prof. dr hab. inż. Walery Jezierski
Walery Jezierski ukończył Wydział Architektury Brzeskiego Państwowego Instytutu Inżynieryjno-Budowlanego w specjalności budownictwo miejskie. Pracuje w Katedrze Gospodarki Przestrzennej i Budowni... więcej »
mgr inż. Joanna Borowska
mgr inż. Joanna Borowska
Joanna Borowska ukończyła Wydział Budownictwa na Politechnice Białostockiej. Jest doktorantką PB. 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...
7/8/2019

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wtórne hydroizolacje poziome
  • - Mocowanie elewacji wentylowanych
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

.