Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Współczesna charakterystyka mostka cieplnego

www.sxc.hu

W artykule przedstawiono procedurę określania parametrów cieplnych i wilgotnościowych wybranego mostka cieplnego przy zastosowaniu programu komputerowego TRISCO.

Mostek cieplny to część budynku, w której jednolity opór cieplny jest znacznie zmieniony przez: całkowite lub częściowe przebicie obudowy budynku przez materiały o innej przewodności cieplnej, zmianę grubości warstw materiału, różnicę między wewnętrznymi i zewnętrznymi powierzchniami przegród, jak w połączeniach ściana/podłoga/sufit [7]. Występowanie liniowych mostków cieplnych w przegrodach zewnętrznych powoduje:

  • zwiększenie strat ciepła (duże zagęszczenie linii strumieni cieplnych – adiabat),
  • obniżenie temperatur na wewnętrznej powierzchni przegrody w miejscu mostka cieplnego.

Aby dokonać charakterystyki danego mostka cieplnego, należy określić jego rozkład temperatur badany najczęściej w warunkach ustalonego przepływu ciepła. Do uwzględnienia strat ciepła spowodowanych działaniem mostka konieczna jest znajomość rozkładu temperatur na powierzchniach wewnętrznych przegród. Parametry charakterystyczne mostków cieplnych można podzielić na dwie grupy: cieplne (np. liniowy współczynnik przenikania ciepła, gałęziowy współczynnik przenikania ciepła), wilgotnościowe (wartości temperatur w charakterystycznych miejscach mostka cieplnego, określenie czynnika temperaturowego fR,si).

Zakres badań

Do obliczeń i analizy wybrano liniowy mostek cieplny: połączenie ściany zewnętrznej ze stropem w przekroju przez nadproże z oknem (rys. 1). Modelowanie złącza przeprowadzono zgodnie z wytycznymi norm [7, 8] (podział na kilka modeli geometrycznych trzeba wykonać, wybierając odpowiednie płaszczyzny podziału [15]).

Wybór warunków brzegowych ma zasadnicze znaczenie przy ocenie mostków cieplnych, szczególnie jeśli warunki te mogą różnić się w zależności od rodzaju obliczeń. Płaszczyzny wydzielające powinny być adiabatyczne (z zerowym strumieniem ciepła przepływającym przez płaszczyznę), z wyjątkiem poziomych płaszczyzn odcinających w gruncie w przypadku obliczeń temperatury powierzchni; temperatura płaszczyzn odcinających przyjmowana jest jako równa rocznej średniej temperaturze powietrza zewnętrznego [15].

Do obliczeń własnych przyjęto temperaturę powietrza zewnętrznego te = –20°C (według PN-82/B-02403 [12], dla III strefy klimatycznej – miasto Toruń) oraz temperaturę powietrza wewnętrznego ti = 20°C (według rozporządzenia ministra infrastruktury [13] w pomieszczeniach przeznaczonych do przebywania bez okryć zewnętrznych, np. w pokoju mieszkalnym). W obliczeniach cieplno-wilgotnościowych przyjęto obliczeniowe wartości współczynnika przewodzenia ciepła na podstawie normy PN-EN 12524: 2003 [10] i danych podawanych przez producentów. Obliczenia przeprowadzono przy użyciu programu komputerowego TRISCO – wersja 10.0 w. PHYSIBEL – Belgia 2002 [2]. Jest to narzędzie do analizy termicznej stacjonarnego przepływu ciepła (przepływ ciepła odbywa się w warunkach stałych temperatur otoczenia) i poddanych różnym warunkom brzegowym.

Określenie parametrów cieplnych mostka termicznego

Wykonano obliczenia następujących parametrów cieplnych:

  • strumienia ciepła przepływającego przez złącze Φ,
  • liniowego współczynnika sprzężenia cieplnego między dwoma środowiskami L2D,
  • liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψ,
  • gałęziowego współczynnika przenikania ciepła części złącza Ψig.

Współczynnik Ψ jest równy stracie ciepła na 1 m długości elementu budowlanego zawierającego mostek cieplny, zmniejszonej o stratę ciepła, która nastąpiłaby, gdyby mostek nie występował. Obliczenia powinny być zgodne ze wszystkimi innymi znormalizowanymi obliczeniami przenikania ciepła dokonanymi przy założeniu takich samych warunków brzegowych.

W celu uniknięcia błędów wynikających z przeszacowania wielkości strat ciepła zaproponowano przyjęcie wartości gałęziowych współczynników przenikania ciepła, w odróżnieniu od wymagań zawartych w polskich katalogach, opracowaniach i normach, które podają wartości współczynników Ψi dotyczące całej dodatkowej straty ciepła przez mostek. Jedynie w normie PN-EN 12831:2006 [11] zauważa się potrzebę ich podziału przy obliczeniach strat ciepła „metodą pomieszczenie po pomieszczeniu” i proponuje się, aby: „całkowite wartości Ψi obliczone według EN ISO 10211-1 zostały podzielone na dwa…”. Tymczasem określanie całej dodatkowej straty ciepła przez mostek w wielu wypadkach jest podstawowym błędem. Aby wykonać obliczenia cieplne odniesione do pewnych fragmentów budynku, np. poszczególnych ścian zewnętrznych, należy dokonać podziału wartości współczynnika Ψ na odpowiednie gałęzie złącza uczestniczące w stratach ciepła. Przykładowy podział mostka cieplnego: połączenie ściany zewnętrznej ze stropem w przekroju przez nadproże z oknem przedstawiono na rys. 1.

Wykonanie podziałów jest często bardzo uciążliwe, ponieważ wymaga analizy składowych strumieni ciepła płynących przez mostek termiczny. Wydzielenie częściowych (gałęziowych) strumieni ciepła w złączu jest możliwe przy zastosowaniu numerycznych metod obliczeniowych. W obliczeniach własnych zastosowano program komputerowy TRISCO [2], który umożliwia uzyskanie wartości poszukiwanych częściowych strumieni bezpośrednio, po uprzednim dokładnym zdefiniowaniu gałęzi (powierzchni złącza), przez które przepływają strumienie. Może to dotyczyć opisywanych złączy dwuwymiarowych, a także trójwymiarowych. Przedstawione na rys. 1 złącze tworzy gałęzie kształtujące trzy różne strumienie cieplne:

  • pierwszy (górna część złącza) napływa na powierzchnię przegrody zewnętrznej (a) oraz górną warstwę stropu (b), oznaczono go następująco: ΦiG = ΦiG(a) + ΦiG(b);
  • drugi (dolna część złącza) napływa na dolną część stropu (c) oraz na powierzchnię przegrody zewnętrznej (d): ΦiD = ΦiD(c) + ΦiD(d);
  • trzeci (okno) napływa na powierzchnię ościeżnicy i zestawu szybowego (e): ΦiO.

Ważna jest zależność:

Φ = ΦiG + ΦiD+ ΦiO,

gdzie Φ oznacza całkowity strumień ciepła płynący przez złącze w przyjętych granicach geometrycznych. Jednak ze względu na różną geometrię złącza i układu konstrukcyjnego w wielu wypadkach ΦiG ≠ ΦiD≠ ΦiO.

Dla określonych wielkości strumieni napływających: ΦiG, ΦiD, ΦiO jest możliwe, według odpowiednich zależności, wyznaczenie gałęziowych współczynników przenikania ciepła odpowiednich części złącza. Proponowane podziały innych złączy zaprezentowano w pracach [3 i 5].

Połączenie ściany zewnętrznej ze stropem w przekroju przez nadproże z oknem (rys. 1) daje złącze dwuwymiarowe, w odniesieniu do którego oblicza się gałęziowe (częściowe) współczynniki przenikania ciepła:

  • ΨiG (dla górnej części złącza),
  • ΨiD (dla dolnej części złącza),
  • ΨiO (dla części złącza z oknem).

Po zsumowaniu ΨiG + ΨiD+ ΨiO otrzymujemy całościowy współczynnik Ψi dla całego mostka termicznego. Wydzielenie części związanej z oknem jest konieczne tym bardziej, że poziom wymagań cieplnych dla ścian i okna znacznie się różni. Dlatego wartości współczynnika ΨiO (dla części złącza z oknem) znajdują zastosowanie w obliczeniach związanych ze stratami ciepła przez okna. W Polsce przyjęto bowiem taki model realizacji wymagań termoizolacyjnych, który nakazuje obliczać wartości współczynników przenikania ciepła poszczególnych przegród w budynkach, co nie jest możliwe bez podziału liniowych współczynników przenikania ciepła występujących mostków.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 9/2008

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Uszczelnij dach! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Dobra robota zaczyna się od dobrego materiału... ZOBACZ »


Łatwa hydroizolacja dachu bez mieszania i odmierzania »

Gdzie stosować izolację polimocznikową?

Wymagania dotyczące dachów płaskich będą zawsze kompleksowe. Już od dawna dachy płaskie stają się „dachami użytkowymi“, przykładowo dla urządzeń fotowoltaicznych, klimatyzacyjnych, wymienników ciepła i wielu innych...
czytaj dalej »

Być może wciąż zastanawiasz się czy Twoja firma powinna zainwestować w posadzki epoksydowe? Jeśli szukasz odpowiedniego materiału na podłogę w hali produkcyjnej... 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 »

 


Uszczelnianie dachu - to warto wiedzieć »

Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Przeczytaj, zanim zdecydujesz się na zakup konkretnego materiału. czytaj dalej » Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego... czytaj dalej »

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 przyspieszyć prace budowlane?

Zobacz, jak możesz zaoszczędzić czas (i pieniądze). Uzyskaj bezpłatną wycenę materiałów w 48 godzin!  czytaj dalej »


Jak ochronić przed wodą podpiwniczenia i fundamenty?

Wykańczasz dom i potrzebne Ci wysokiej jakości materiały?

W przypadku aplikacji na podłożach wykazujących mikropęknięcia, przy wykonywaniu izolacji wodoszczelnej wanien...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb i rodzaju wykonywach prac... 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 »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



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...
6/2019

Aktualny numer:

Izolacje 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Problemy eksploatacyjne tynków wewnętrznych
  • - Warunki techniczne robót murarskich
Zobacz szczegóły
Jaką technologię wykonania tarasu wybrać w naszym klimacie?

Jaką technologię wykonania tarasu wybrać w naszym klimacie?

Zarówno w starych, jak i nowo wzniesionych budynkach coraz częściej można zauważyć bardzo zły stan balkonów i tarasów. Dlaczego tak się dzieje?
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

.