BH059 Tepelná technika budov Konzultace č. 2

Transkript

1 Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Ústav ozemního stavitelství BH059 Teelná technika budov Konzultace č. 2 Zadání P6 zadáno na 2 konzultaci, P7 bude zadáno Průběh telot v konstrukci Kondenzace vodní áry uvnitř konstrukce

2 Průběh telot v konstrukci, kondenzace vodní áry Zadání P6: Téma: Průběhy telot a kondenzace vodní áry Určete očetně a graficky růběhy telot v konstrukci S1 S a S1 N, P1 S a P1 N a u konstrukce T2 N. Stanovte výskyt kondenzace v konstrukci S1 S a S1 N. Postu výočtu: PRŮBĚH TEPLOT V KONSTRUKCI 1. Okrajové odmínky: Interiér: Exteriér: θ i = 20 C θ e = -13 C, -15 C, -17 C θ ai = 20+0,6=20,6 C - dle zadání φ i = 50%+5%=55% φ e = 84% ro všechny Hodnota R si = 0,25 m 2.K.W -1 Telota ve skleě θ skle = +10 C Telota od odlahou θ gr = +5 C

3 2. Početní řešení růběhu telot: θ x = θ ξ / ai Rsi o dosazení ( 1 + R R ) ( θ θ ) ξ Rsi x = si θ ai θ θ x = θ ai - U. (R si + R x ). (θ ai - θ e ) ai ai θ si θ - hodnota R si = 0,25 m 2.K.W -1 ; - hodnotu U je nutno řeočítat s touto hodnotou!!! e e telota konstrukce v místě x

4 3. Graficko očetní metoda růběhu telot: 1. Na vodorovnou osu vyneseme konstrukci v měřítku teelných odorů včetně R si a R se [W.m -2.K -1 ] jedna konstrukce vždy alesoň na ½ formátu A4 na milimetrový aír. 2. Na svislou osu vyneseme teloty θ ai aθ e [ C] 3. Vynést teloty a teloty θ ai a θ e sojíme římkou

5 PROTOKOL P6: (růběh telot) Výočet: - rovedete očetně i graficky určení telot na vnitřním, vnějším ovrchu a na rozhraní vrstev osuzovaných konstrukcí. Závěr: - tabulka se srovnáním očetního a grafického řešení Přílohy: - grafy osuzovaných konstrukcí na milimetrovém aíře

6 Průběh telot v konstrukci, kondenzace vodní áry KONDENZACE VODNÍ PÁRY V KONSTRUKCI 1. Určení růběhu telot v konstrukci - doočítat ve čtvrtinách tlouštěk jednotlivých vrstev. 2. Vyočítáme difúzní odor konstrukce Z - doočítat ve čtvrtinách tlouštěk jednotlivých vrstev - okud je to nutné z hlediska růběhu telot. Z = d/δ = s d / δ 0 [m/s] Kde: δ.. součinitel difúzní vodivosti materiálu (součinitel difúze vodní áry) [s] δ 0.. součinitel difúzní vodivosti vzduchu [s] - závisí na telotě a atmosférickém tlaku vzduchu Odor konstrukce ři rostuu vodní áry Z T Z T = Z i + Z + Z e - hodnoty Z e a Z i lze zanedbat

7 3. Stanovení hodnot částečného tlaku vodní áry nasycené vodní áry v,sat,x na rozhraní jednotlivých vrstev a výočet hodnot vi a ve Částečný tlak vodní áry v libovolném místě konstrukce vx = vi Z i Z + Z T x ( ) ve vi Při zanedbání hodnot Z i a Z e vx = vi Z Z x ( ) ve vi Stanovení hodnot vi a ve vi ve = = ( ϕ ) i 100 v, sat, i ( ϕ ) e 100 v, sat, e

8 4. Grafické řešení oblastí kondenzace Pomocí graficko očetní metody: 1. Stanovení růběhu telot v konstrukci za ustáleného telotního stavu (graficky nebo očetně); 1. Určení difúzního odoru konstrukce Z ; 2. Vynesení grafu svislá osa v měřítku tlaků a vodorovná v měřítku difúzních odorů; 3. Na základě růběhu telot zjistíme a zakreslíme růběh částečného tlaku nasycené vodní áry křivka v,sat 4. Stanovení růběhu částečného tlaku vodní áry v konstrukci křivka v ; 5. Pokud v celé konstrukci latí že: - x < v,sat NEDOCHÁZÍ KE KONDENZACI VODNÍ PÁRY UVNITŘ KCE. - x v,sat DOCHÁZÍ KE KONDENZACI VODNÍ PÁRY UVNITŘ KCE. 7. Stanovíme oblast (rovinu) kondenzace.

9 Oblast kondenzace vodní áry Oblast (říadně rovinu), ve které ke kondenzaci vodní áry dochází, určíme následovně: - vedeme tečny z bodů vi a ve ke křivce růběhů částečných tlaků nasycené vodní áry (čára v,sat ) - body dotyku A a B vymezují oblast kondenzace; - okud A = B, mluvíme o kondenzační rovině (většinou na rozhraní vrstev materiálů). A nedochází ke kondenzaci, B dochází ke kondenzaci (kondenzační rovina), C doch ke kondenzaci (kondenzační oblast)

10

11 PROTOKOL P6: (oblast kondenzace) Výočet: - rovést výočet hodnot - zasat arciální tlaky do řehledné tabulky Závěr: - vyhodnocení, zda ři venkovní návrhové telotě dochází, říadně nedochází ke kondenzaci vodní áry - určit a zakreslit hodnoty Z A a Z B - návrh (slovně), jak byste zabránili říadné kondenzaci vodní áry uvnitř osuzované konstrukce Přílohy: - grafy osuzovaných konstrukcí na milimetrovém aíře

12 Celoroční bilance vodní áry v konstrukci Zadání P7: Téma: Vlhkostní bilance Určete roční množství zkondenzované vodní áry M c,a a roční množství vyařitelné vodní áry M ev,a u konstrukce obvodové stěny S1 S a S1 N. Porovnejte s ožadavky danými normou. (rozsah venkovních telot od -15 C do +25 C, o kroku 5 C) Postu výočtu: PRŮBĚH TEPLOT V KONSTRUKCI 1. Okrajové odmínky: Interiér: Exteriér: θ i = 20 C θ e = -13 C, -15 C, -17 C θ ai = 20+0,6=20,6 C - dle zadání φ i = 50%+5%=55% φ e = 84% ro všechny Hodnota R si = 0,25 m 2.K.W -1

13 2. Určení hodnot: - rinci výočtu je stejný jako v ředchozím zadání určování oblasti kondenzace vodní áry v konstrukci. Mění se telota venkovního vzduchu, která simuluje růběh telot v růběhu roku - celý výočet bude shrnut do TABULKY, která je k disozici na intranetu. Vylnit v tabulce: 3. Grafické stanovení oblasti kondenzace: - do NOVÉHO GRAFU stanovte oblast kondenzace ro venkovní návrhové teloty (od -15 do +25 C, o kroku 5 C všechny teloty zakreslit do jednoho grafu ro jednu konstrukci) - určení hranic bodů A a B

14 4. Dosazení zjištěných hodnot z grafu do tabulky: - dolnit řádky 8, 10 a 12, 14 do tabulky - řádky 9 a 13 vyočítat dle uvedených vztahů v tabulce 5. Určení hustot difúzního toku vodní áry a dílčí množství zkonden. nebo vyařitelné vodní áry - dolnit řádky 11 a 15 a řádky 16 a 20 Hustota toku vodní áry g A, která roudí od vnitřního ovrchu do začátku oblasti kondenzace A [kg.m -2.s -1 ]; ( ) v, i v, sat, A g A = Hustota toku vodní áry g B, která roudí z konce oblasti kondenzace B k vnějšímu ovrchu [kg.m -2.s -1 ]; ( ) Dílčí množství zkondenzované nebo vyařené vodní áry [kg.m -2 ]; Kladná hodnota M a dochází ke kondenzaci vodní áry. Záorná hodnota M a dochází k vyařování vodní áry. g B M = aj = v e v, sat, B, Z Z ( g Aj g Bj ) t ej A B

15 Z A Z B g A vi g B P v,sat,a P v,sat,b ve

16 Určování hodnot vsat,a, vsat,b ři odařování vodní áry z konstrukce Pro hodnoty θ e vyšší, než ta, ři které dojde ke slynutí bodů A = B, nedochází již ke kondenzaci, ale k odařování vodní áry, roto se dále nevynáší křivkatlaků v,sat. oloha kondenzační roviny v grafu telot vx = vi Z x ( vi ve) Z ro danou telotu v kondenzační rovině se v tab. odečítá hodnota v,sat, která je současně hodnotou v,sat,a i v,sat,b.

17 Výočet: - výočet bude roveden do tabulky s omocí grafů Závěr: - vyhodnocení tří ožadavků dle normy ČSN : Z1:2012 (odrobněji rozesat i do Postuu výočtu - obecně) Přílohy: - grafy růběhu telot v konstrukcích - grafy oblasti kondenzace VŠE PODROBNĚ PROKÓTOVÁNO!!! - vylněná tabulka

18 ZÁVĚR: Stavební konstrukce musí být navržená tak, aby v ní nedocházelo ke kondenzaci vodní áry, okud by zkondenzovaná vodní ára ohrozila její ožadovanou funkci. (nař. ztráta statických vlastností vlivem zvýšené hmotnosti, ztráta teelně izolačních schoností, zkrácení životnosti atd.) Pro dodržení tohoto kriteria se buď: zamezí kondenzaci vodní áry v konstrukci; nebo se stanoví odmínky ro vyloučení jejich negativních důsledků. U konstrukcí, kde by byla ohrožena jejich ožadovaná funkce musí latit: M c,a = 0 Pro ostatní konstrukce musí být slněny odmínky: M c,a < M ev,a M c,a M ca,n

19 Množství zkondenzované vodní áry musí slňovat odmínku: - u jednolášťových střech a obvodových konstrukcí s materiálem s vysokým difúzním odorem na straně exteriéru (nař. vnější kontaktní zatelovací systém), u konstrukcí se zabudovanými dřevěnými rvky, nižší z hodnot: M c,a,n 0,10 kg/(m 2 a) a nebo 3 % lošné hmotnosti materiálu, ve kterém dochází ke kondenzaci vodní áry, okud je jeho objemová hmotnost vyšší než 100 kg/m3, v ostatních říadech se oužije 6 % jeho lošné hmotnosti - u ostatních konstrukcí, nižší z hodnot: M c,a,n 0,50 kg/(m 2 a) a nebo 5 % lošné hmotnosti materiálu, ve kterém dochází ke kondenzaci vodní áry, okud je jeho objemová hmotnost vyšší než 100 kg/m3, v ostatních říadech se oužije 10 % jeho lošné hmotnosti