Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła

Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła

Poprawki do obliczeń
Obliczona wartość powinna być zwiększona o poprawki: na nieszczelność izolacji oraz na łączniki (np. mocujące izolację). Bardzo często jednak wartość tych poprawek jest nie większa niż 3% wartości obliczeniowej współczynnika przenikania ciepła - wówczas nie trzeba ich dodawać.

Wartość współczynnika przenikania ciepła należy też zwiększyć, jeśli w ścianie występują mostki cieplne (termiczne) - miejsca, gdzie izolacyjnośc przegrody jest wyraźnie niższa. Mostkami cieplnymi są:

  • narożniki;
  • ościeża okienne;
  • połączenia ścian zewnętrznych ze stropami i ścianami wewnętrznymi;
  • słupy i rygle w ścianach;
  • spoiny wypełnione zaprawą w ścianach murowanych; żebra w ścianach warstwowych;
  • złącza elementów prefabrykowanych.

Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła - zdjęcie 1
Typowy mostek cieplny. 

Określenie rzeczywistego wpływu mostka cieplnego wymaga dokładnych obliczeń, uwzględniających symulację zachowania mostka w konkretnej sytuacji. Można jednak określić wpływ mostka w sposób uproszczony, stosując poprawkę ΔU zależną od rodzaju ścian, wg. wzoru:

U = Uo + ΔU
Uo - wartość obliczeniowa współczynnika przenikania ciepła.

Poprawka na mostek cieplny zależna od rodzaju przegrody

Rodzaj przegrody ΔU
W/(m²·K)
Ściany zewnętrzne pełne 0,00
Ściany zewnętrzne z otworami okiennymi i drzwiowymi 0,05
Ściany zewnętrzne z otworami okiennymi i drzwiowymi  oraz płytami balkonów lub loggii przenikającymi ścianę 0,15

Na koniec należy sprawdzić, czy współczynnik przenikania ciepła spełnia warunki określone w normie - wartość obliczeniowa nie może przekraczać wartości maksymalnej Umax. Jeśli wartość jest przekroczona, budynek powinien być docieplony (lub należy zmienić projektowane warstwy).

Wymagania dla ścian w budynku mieszkalnym (jednorodzinnym) wg normy PN-B/81-02020

Rodzaj przegrody i temperatura w pomieszczeniu Umax
W/(m²·K)
Ściany zewnętrzne warstwowe (stykające się z powietrzem zewnętrznym)
przy Ti > 16°C
0,30
Pozostałe ściany zewnętrzne warstwowe (stykające się z powietrzem zewnętrznym)
przy Ti > 16°C
0,50
Ściany zewnętrzne (stykające się z powietrzem zewnętrznym) przy
Ti 16°C (niezależnie od rodzaju ściany)
0,80

Ti - wewnętrzna temperatura obliczeniowa (wg normy)
*tynku wewnętrznego i zewnętrznego nie traktujemy jako warstwy.

Przykład
Obliczamy współczynnik przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej w domku jednorodzinnym. Ściana jest dwuwarstwowa, ma drzwi i okna, warstwy są następujące (współczynniki przewodności cieplnej odczytujemy z normy dla danego materiału).

materiał grubość
[m]
λ
[W/(m²·K)]
tynk wewnętrzny cementowo-wapienny 0,015 1,00
cegła pełna 0,25 0,77
styropian 0,15 0,040
tynk wewnętrzny cementowo - wapienny 0,010 1,00

Obliczenia współczynników oporów cieplnych poszczególnych warstw

warstwa obliczenia R
W/(m²·K)
tynk wewnętrzny cementowo - wapienny R1 = 0,015/1,00 0,015
cegła pełna R2 = 0,25/0,77 0,324
styropian R3 = 0,15/0,04 3,75
tynk wewnętrzny cementowo-wapienny R4 = 0,010/1,00 0,01

Opór przegrody:
Rp = R1 + R2 + R3 + R4 = 0,015 + 0,324 + 3,75 + 0,01 = 4,099 W/(m²·K)

Opór całkowity R:
R = Rp + Rse + Rsi = 4,099 + 0,17 = 4,269 W/(m²·K)

Współczynnik przenikania ciepła:
U = 1/R = 1/4,269 = 0,234 W/(m²·K)

Dodajemy poprawkę wyrażającą wpływ mostków cieplnych. Z tabeli odczytujemy, że dla ściany z oknami i drzwiami poprawka wynosi:
U = 0,05 W/(m²·K)

Stąd wartość współczynnika przenikania ciepła
U = 0,234 + 0,05 = 0,284 W/(m²·K)

Wartość zaokrąglamy do dwóch miejsc znaczących:
U = 0,29 W/(m²·K)

Porównujemy  wartość współczynnika z normą. Temperatura w budynku mieszkalnym Ti = 20°C; stąd przyjmujemy wartość Umax dla Ti > 16°C; czyli Umax = 0,30 W/(m²·K).

Wartość U = 0,29 W/(m²·K) jest mniejsza od Umax, ściana spełnia więc wymagania pod względem oszczędności ciepła.

Oceń artykuł
2,50 / 20 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy

Autor: Joanna Ryńska

Zdjęcia: Styropmin

Polecamy Ci również

Zobacz także