TOB v PROTECH spol. s r.o Energy Future s.r.o. - Hodonín Datum tisku: Zateplení stropu 15002

Transkript

1 Tepelný odpor, teplota rosného bodu a průběh kondenzace. Stavba: Administrativní budova Místo: Hodonín, Štefánikova 28 Zadavatel: ÚPZSVVM Zpracovatel: Ing. Jiří Bury Zakázka: Zateplení stropu Archiv: Projektant: Ing.arch.Lenka Pecůchová Datum: energyfuture@seznam.cz Telefon: Výpočet je proveden podle ČSN :2011 a ČSN EN ISO 6946: STR1 - skladba pro variantu 1 - stávající stav Strop - pod nevytápěnou půdou (se střechou bez tepelné izolace) Poznámka: Strop pod půdou 1.1 Podmínky pro hodnocení konstrukce: Výpočet je proveden pro ai = i + ai = 20,0 + 1,0 = 21,0 C ai = 21,0 C i,r = 55,0 % R si = 0,100 m 2 K/W p di = Pa p" di = Pa se = -15,0 C se = 84,0 % R se = 0,100 m 2 K/W p dse = 139 Pa p" dse = 165 Pa Pro výpočet šíření vlhkosti je R si = 0,250 m 2 K/W 1.2 Normové a charakteristické hodnoty fyzikálních veličin materiálů a č.v. Položka Položka Materiál c k k p Z TM Z w z 1 z 3 KC ČSN kg/m 3 J/(kg K) W/(m K) W/(m K) Omítka vápenocement ,0 19,0 1,000 0,880 0,990 0,00 0,070 1,0 2, Dřevo měkké kolmo k vláknům ,0 157,0 1,000 0,150 0,180 0,00 0,029 1,0 2, Dřevo měkké kolmo k vláknům ,0 157,0 1,000 0,150 0,180 5,71 0,029 1,0 2, Dřevo měkké kolmo k vláknům ,0 157,0 1,000 0,150 0,180 0,00 0,029 1,0 2, Škvára ulehlá ,0 3,0 1,000 0,210 0,270 0,00 0,090 1,0 2, Keram. dlažba ,0 200,0 1,000 1,010 1,010 0,00 1,0 3,0 ZTM - činitel tepelných mostů; koriguje součinitel teplené vodivosti o vliv kotvení, přerušení izolační vrstvy krokvemi, rámovou konstrukcí atp. 1.3 Stanovení hodnoty ZTM č.v. Materiál Podíl Z TM Vlhkost Z TM Kotvení Z TM Nehomogenní Z TM Celkem W/(m K) % vrstvy 3a Dřevo měkké kolmo k vláknům 0, ,00 0,00 5,71 5,71 3b Vzduch 20 cm 1, V ploše hlavní izolační vrstvy Xa se vyskytuje materiál Xb, případně další (Xc, Xd...), jejichž vliv na součinitel tepelné vodivosti charakteristické výseče vyjadřuje součinitel ZTM-N (nehomogenní vrstvy). Vliv vlhkosti na hlavní izolační vrstvu lze zadat pomocí údaje ZTM-V. 1.4 Vypočítané hodnoty a b č.v. Položka Materiál Vr d ekv R s vyp Z p 10-9 p d KC mm W/(m K) W/(m K) m 2 K/W C m/s Pa Omítka vápenocement. Z vr. 15,00 0,990 0,990 0,015 17,1 19,0 1, Dřevo měkké kolmo k vláknům Z vr. 25,00 0,180 0,180 0,139 16,5 157,0 20, Dřevo měkké kolmo k vláknům Z vr. 200,00 0,180 1,208 0,166 11,2 157,0 166, Dřevo měkké kolmo k vláknům Z vr. 25,00 0,180 0,180 0,139 4,8 157,0 20, Škvára ulehlá Z vr. 60,00 0,270 0,270 0,222-0,6 3,0 0, Keram. dlažba Z vr. 50,00 1,010 1,010 0,050-9,2 200,0 53, Korekce součinitele prostupu tepla (podle ČSN , TNI a 30) U = 0,100 W/(m 2 K) Z vr. - základní vrstvy - vrstvy stávajícího stavu konstrukce P vr. - přidané vrstvy - vrstvy přidané ke stávající konstrukci U materiálů vybraných z ČSN :2005, je tepelná vodivost vrstev přepočítávána na vliv vlhkosti podle článku uvedené normy. To může způsobit, že po zaizolování konstrukce se změní hodnota ekv u vrstev na vnitřním líci konstrukce. Ing. Jiří Bury energyfuture@seznam.cz Tel.: / 5

2 STR1 - skladba pro variantu 1 - stávající stav Součinitel prostupu tepla U = 1,175 W/(m 2 K) Celková měrná hmotnost m = 275,0 kg/m 2 Tepelný odpor R = 0,730 m 2 K/W Teplota rosného bodu w = 11,6 C Odpor při prostupu tepla R T = 0,930 m 2 K/W Difuzní odpor Z p = 264, m/s 1.5 Průběh teploty v konstrukci q si 17,1 C 1. 16,5 C 2. 11,2 C 3. 4,8 C 4. -0,6 C 5. -9,2 C q se -11,1 C 1.6 Průběh tlaku vodních par p dx a p" dxv konstrukci Tlak par A B 1500 Pa 750 Pa 375 Pa Zp p d p" d Z pa = 22, m/s Z pb = 211, m/s A = 40 mm B = 325 mm Závěr Součinitel prostupu tepla konstrukce nesplňuje požadavek na U N a U rec U = 1,17499 W/(m 2 K); Zaokrouhleno: U = 1,175 W/(m 2 K); požadovaný U N = 0,300 W/(m 2 K); doporučený U rec = 0,200 W/(m 2 K) Korekce součinitele prostupu tepla (podle ČSN , TNI a 30) U = 0,100 W/(m 2 K) Teplotní faktor vnitřního povrchu: f Rsi,cr = 0,793; f Rsi = 0,893 vyhovuje Roční množství zkondenzované páry (kg/m 2 ) M c = 0,013 < 0,100 - konstrukce vyhovuje Roční bilance zkondenzované páry M c - M ev = -0,236 kg/m 2 - konstrukce vyhovuje Konstrukce nevyhovuje. Poznámka k vyhodnocení kondenzace : Zda smí v konstrukci docházet ke kondenzaci určuje projektant. Ke kondenzaci vodní páry (Mc > 0) smí docházet jen u konstrukcí, u kterých zkondenzovaná pára neohrozí požadovanou funkci, tj. zkrácení životnosti, snížení povrchové teploty, objemové změny, nepřiměřené zatížení souvisejících konstrukcí, atp. Ing. Jiří Bury energyfuture@seznam.cz Tel.: / 5

3 Výpočet je proveden podle ČSN :2011 a ČSN EN ISO 6946: STR1 - skladba pro variantu 2 - navrhovaná úprava Strop - pod nevytápěnou půdou (se střechou bez tepelné izolace) Poznámka: Sttrop pod půdou + 240MW 2.1 Podmínky pro hodnocení konstrukce: Výpočet je proveden pro ai = i + ai = 20,0 + 1,0 = 21,0 C ai = 21,0 C i,r = 55,0 % R si = 0,100 m 2 K/W p di = Pa p" di = Pa se = -15,0 C se = 84,0 % R se = 0,100 m 2 K/W p dse = 139 Pa p" dse = 165 Pa Pro výpočet šíření vlhkosti je R si = 0,250 m 2 K/W 2.2 Normové a charakteristické hodnoty fyzikálních veličin materiálů a č.v. Položka Položka Materiál c k k p Z TM Z w z 1 z 3 KC ČSN kg/m 3 J/(kg K) W/(m K) W/(m K) Omítka vápenocement ,0 19,0 1,000 0,880 0,990 0,00 0,070 1,0 0, Dřevo měkké kolmo k vláknům ,0 157,0 1,000 0,150 0,180 0,00 0,029 1,0 0, Dřevo měkké kolmo k vláknům ,0 157,0 1,000 0,150 0,180 5,71 0,029 1,0 0, Dřevo měkké kolmo k vláknům ,0 157,0 1,000 0,150 0,180 0,00 0,029 1,0 0, Škvára ulehlá ,0 3,0 1,000 0,210 0,270 0,00 0,090 1,0 0, Keram. dlažba ,0 200,0 1,000 1,010 1,010 0,00 1,0 0, a Minerální vlna MVV (50) ,0 1,2 1,000 0,039 0,041 0,00 0,019 1,0 0, a Minerální vlna MVV (50) ,0 1,2 1,000 0,039 0,041 0,15 0,019 1,0 0, m větr.fólie 57 57,0 1,000 0,220 0,220 0,00 1,0 0,5 ZTM - činitel tepelných mostů; koriguje součinitel teplené vodivosti o vliv kotvení, přerušení izolační vrstvy krokvemi, rámovou konstrukcí atp. 2.3 Stanovení hodnoty ZTM č.v. Materiál Podíl Z TM Vlhkost Z TM Kotvení Z TM Nehomogenní Z TM Celkem W/(m K) % vrstvy 3a Dřevo měkké kolmo k vláknům 0, ,00 0,00 5,71 5,71 3b Vzduch 20 cm 1, a Minerální vlna MVV (50) 0, ,00 0,00 0,15 0,15 8b Dřevo měkké kolmo k vláknům 0,180 5 V ploše hlavní izolační vrstvy Xa se vyskytuje materiál Xb, případně další (Xc, Xd...), jejichž vliv na součinitel tepelné vodivosti charakteristické výseče vyjadřuje součinitel ZTM-N (nehomogenní vrstvy). Vliv vlhkosti na hlavní izolační vrstvu lze zadat pomocí údaje ZTM-V. 2.4 Vypočítané hodnoty a b č.v. Položka Materiál Vr d ekv R s vyp Z p 10-9 p d KC mm W/(m K) W/(m K) m 2 K/W C m/s Pa Omítka vápenocement. Z vr. 15,00 0,990 0,990 0,015 20,4 19,0 1, Dřevo měkké kolmo k vláknům Z vr. 25,00 0,180 0,180 0,139 20,4 157,0 20, Dřevo měkké kolmo k vláknům Z vr. 200,00 0,180 1,208 0,166 19,6 157,0 166, Dřevo měkké kolmo k vláknům Z vr. 25,00 0,180 0,180 0,139 18,6 157,0 20, Škvára ulehlá Z vr. 60,00 0,270 0,270 0,222 17,9 3,0 0, Keram. dlažba Z vr. 50,00 1,010 1,010 0,050 16,6 200,0 53, a-041 Minerální vlna MVV (50) P vr. 120,00 0,041 0,041 2,927 16,3 1,2 0, a-041 Minerální vlna MVV (50) P vr. 120,00 0,041 0,047 2,534-0,2 1,2 0, m větr.fólie P vr. 0,35 0,220 0,220 0,002-14,4 57,0 0, Korekce součinitele prostupu tepla (podle ČSN , TNI a 30) U = 0,040 W/(m 2 K) Z vr. - základní vrstvy - vrstvy stávajícího stavu konstrukce P vr. - přidané vrstvy - vrstvy přidané ke stávající konstrukci U materiálů vybraných z ČSN :2005, je tepelná vodivost vrstev přepočítávána na vliv vlhkosti podle článku uvedené normy. To může způsobit, že po zaizolování konstrukce se změní hodnota ekv u vrstev na vnitřním líci konstrukce. Ing. Jiří Bury energyfuture@seznam.cz Tel.: / 5

4 STR1 - skladba pro variantu 2 - navrhovaná úprava Součinitel prostupu tepla U = 0,196 W/(m 2 K) Celková měrná hmotnost m = 287,0 kg/m 2 Tepelný odpor R = 6,193 m 2 K/W Teplota rosného bodu w = 11,6 C Odpor při prostupu tepla R T = 6,393 m 2 K/W Difuzní odpor Z p = 265, m/s 2.5 Průběh teploty v konstrukci q si 20,4 C 1. 20,4 C 2. 19,6 C 3. 18,6 C 4. 17,9 C 5. 16,6 C 6. 16,3 C 7. -0,2 C ,4 C q se -14,4 C 2.6 Průběh tlaku vodních par p dx a p" dxv konstrukci Tlak par 2300 Pa 1150 Pa 575 Pa Zp p d p" d Závěr Součinitel prostupu tepla konstrukce splňuje požadavek na U N a U rec U = 0,19642 W/(m 2 K); Zaokrouhleno: U = 0,196 W/(m 2 K); požadovaný U N = 0,300 W/(m 2 K); doporučený U rec = 0,200 W/(m 2 K) Korekce součinitele prostupu tepla (podle ČSN , TNI a 30) U = 0,040 W/(m 2 K) Teplotní faktor vnitřního povrchu: f Rsi,cr = 0,793; f Rsi = 0,984 vyhovuje Roční množství zkondenzované páry (kg/m 2 ) M c = 0,000 < 0,100 - konstrukce vyhovuje Poznámka k vyhodnocení kondenzace : Zda smí v konstrukci docházet ke kondenzaci určuje projektant. Ke kondenzaci vodní páry (Mc > 0) smí docházet jen u konstrukcí, u kterých zkondenzovaná pára neohrozí požadovanou funkci, tj. zkrácení životnosti, snížení povrchové teploty, objemové změny, nepřiměřené zatížení souvisejících konstrukcí, atp. Ing. Jiří Bury energyfuture@seznam.cz Tel.: / 5

5 3 Legenda Značky veličin a zkratky v hlavičkách tiskových sestav 1 č.v. číslo vrstvy 2 KC číslo položky v katalogu materiálů firmy PROTECH, spol. s r.o. 3 ČSN číslo položky v ČSN , Mat. popis položky 5 měrná hmotnost v suchém stavu 6 c měrná tepelná kapacita 7 faktor difuzního odporu 8 k charakteristický součinitel tepelné vodivosti 9 p výpočtový (praktický) součinitel tepelné vodivosti 10 z 2 součinitel materiálu podle tabulky B2 ČSN Z w vlhkostní součinitel materiálu 12 z 1 součinitel vnitřního prostředí podle tabulky B1 ČSN z 3 součinitel způsobu zabudování materiálu do stavební konstrukce podle tab. B3 ČSN Vr výpočtová varianta vrstvy 15 d tloušťka vrstvy 16 korigovaný součinitel tepelné vodivosti podle čl. 2.3 ČSN a ekv hodnota pro výpočet tepelného odporu vrstvy. 17 R tepelný odpor vrstvy 18 s teplota na vnitřním líci vrstvy 19 R d difuzní odpor vrstvy 20 p d částečný tlak vodní páry na vnitřním líci vrstvy 21 ae teplota vnějšího vzduchu 22 c celková doba trvání teplot vnějšího vzduchu 23 g da hustota difuzního toku vodní páry, proudící konstrukcí od vnitřního povrchu k hranici A oblasti kondenzace 24 g db hustota difuzního toku vodní páry, proudící konstrukcí od hranice B oblasti kondenzace k vnějšímu povrchu 25 M d dílčí množství zkondenzované (vypařené) vodní páry Ostatní veličiny ai výpočtová teplota vnitřního vzduchu e výpočtová venkovní teplota podle ČSN i relativní vlhkost vnitřního vzduchu e relativní vlhkost vnějšího vzduchu R i odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce R e odpor při přestupu tepla na vnější straně konstrukce p di částečný tlak vodní páry ve vnitřním prostředí p de částečný tlak vodní páry ve vnějším prostředí p" di částečný tlak syté vodní páry ve vnitřním prostředí p" de částečný tlak syté vodní páry ve vnějším prostředí e 1 součinitel typu budovy podle ČSN výpočtová vnitřní teplota i R T U m R d R dt w M c M ev R da R db U p R N w1 w2 r kat R u odpor konstrukce při prostupu tepla součinitel prostupu tepla konstrukce měrná hmotnost konstrukce difuzní odpor konstrukce odpor konstrukce při prostupu vodní páry teplotní útlum konstrukce fázové posunutí teplotních kmitů teplota rosného bodu roční množství zkondenzované vodní páry v konstrukci roční množství vypařené vodní páry v konstrukci difuzní odpor od vnitřního povrchu konstrukce k hranici A oblasti kondenzace difuzní odpor od hranice B oblasti kondenzace k vnějšímu povrchu konstrukce součinitel prostupu tepla zabudované konstrukce normový tepelný odpor konstrukce bezpečnostní přirážka zohledňující způsob vytápění bezpečnostní přirážka zohledňující zohledňující tepelnou akumulaci konstrukce výsledná teplota v místnosti součinitel tepelné vodivosti vybraný z katalogu materiálů tepelný odpor nevytápěných prostorů faktor difuzního odporu Ing. Jiří Bury energyfuture@seznam.cz Tel.: / 5