Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [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


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 zapewnić dobrą wibroakustykę budynku?

Rewolucja na rynku termoizolacji?

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających klientów. czytaj dalej » Utrzymanie odpowiedniej temperatury wewnątrz obiektu, położonego w wymagającej strefie... 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

.