Fyzika stavebních látek

Transkript

1 Fyzika stavebních látek 5. týden Šastník Stanislav Vysoké uení technické v Brn, Fakulta stavební, Ústav technologie stavebních hmot a dílc, Veveí 95, Brno, Tel: , Fax , Stastnik.S@fce.vutbr.cz

2 Vzduch má nízkou hodnotu pozoruhodné výsledky tepelnizolaní schopnosti V konstrukcích se navrhují: i) Uzavené vzduchové vrstvy = dutiny, ii) Otevené vzduchové vrstvy. v v

3 i) Uzavené vzduchové vrstvy = dutiny Vertikální vzduchová vrstva Horizontální vzduchová vrstva Horizontální vzduchová vrstva θ s1 > θs2 θ s1 > θs2 θ s1 > θs2 q θ s1 θ s2 θ s1 θ s2 θ s2 θ s1 q q

4 i) Uzavené vzduchové vrstvy = dutiny v v max θ θ s q q = q q v vedení + q proudro dθ θ = λ = dx dvv λ s1 θs2 θs 1 θs2 vv + q sálání = R vv 0 θ s1 v q θ m θ s2 θ d vv x

5 i) Uzavené vzduchové vrstvy = dutiny Tepelný odpor nevtraných vzduchových vrstev v zimním období Nevtraná vzduchová vrstva v zimním období Tepelný odpor nevtraných vzduchových vrstev R cav [m 2.K.W 1 ] pi tloušce vzduchové vrstvy d ev [mm] vodorovná pi tepelném toku zdola nahoru 0 0,11 0,13 0,15 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 svislá 0 0,11 0,13 0,15 0,17 0,18 0,18 0,18 0,18 vodorovná pi tepelném toku shora dol 0 0,11 0,13 0,15 0,15 0,19 0,21 0,22 0,23 0,25 0,2 souinitel tepelné vodivosti (W/m.K) 0,15 0,1 0,05 vodorovná pi tepelném toku zdola nahoru svislá vodorovná pi tepelném toku shora dol d_vv (mm)

6 Zasklení Druh plynové výpln (koncentrace plynu 90 %) Druh Izola ní dvoj sklo Sklo Nepokovené sklo (obyejné sklo) emisivita 0, Rozmry mm Vzduch 3,3 3,0 2,9 2,7 Argon 3,0 2,8 2,7 Krypton 2,8 Sf6 3,0 3,1 3,1 3,1 Šíení tepla ve vzduchový ch vrstvách ,7 3, ,9 2, ,3 2,7 Jedna tabule skla pokovena 0, ,4 2,1 2, ,2 2,7 Jedna tabule skla pokovena 0, ,2 2,7 2,3 1,9 1,8 1,8 2,3 1,9 1,5 2,7 2,3 2,4 2,4 2,5 2,5 Souinitele prostupu tepla U zasklení 464 2,2 2,1 Jedna tabule skla pokovena 0, ,1 1,8 1,5 1,4 2,2 2,3 2, ,4 2, ,5 2,1 1,5 Jedna tabule skla pokovena 0, ,5 1,1 1,1 2,1 2,2 2, ,5 2,2

7 Zasklení Druh plynové výpln (koncentrace plynu 90 %) Druh Sklo emisivita ε () Rozmry (mm) Vzduch Argon Krypton SiF 6 Izolaní trojsklo Nepokovené (normální sklo) 0, ,3 1,9 2,1 1,9 1,8 1,8 0, ,4 2 tabule pokovené , ,5 1,1 0, ,8 1,5 1,1 2 tabule pokovené 2 tabule pokovené 0, ,4 1,1 1,0 1,0 0,9 0,9 0,8 1,0 0,8 0,6 1,4 Souinitele prostupu tepla U zasklení (W/m 2.K) 0, ,9 1,1 2 tabule pokovené ,9 0,7 1, ,0 0,8 0,5 1,1

8

9 Návrhová hodnota souinitele prostupu tepla okna se výpotov stanoví ze vztahu: U w,u = A. U g g + A. U A g f + f A f + l. ψ g g A g plocha viditelnéásti zasklení v m 2, U g souinitel prostupu tepla zasklení v W/(m 2.K), A f plocha okenního rámu a rámu kídla v m 2, U f souinitel prostupu tepla rámu v W/(m 2.K), g délka viditelného obvodu zasklení v m, Ψ g lineárníinitel prostupu tepla styku rámu/zasklení/distanního rámeku izolaního skla ve W/(m.K).

10 Souinitel prostupu tepla a souinitel spárové prvzdušnosti devných oken a dveí Druh okna a dveí Zasklení Souinitel prostupu tepla U g Infiltrace i iv.10 4 Poznámka mm Wm 2 K 1 m 2. s 1 Pa n 1. Okno Thermostar 86 F4/16/4F vzduch F4/14/F4 1,56 1,57 1,57 0,03 0,03 0,07 Tsnní vnjší a vnitní, l = 4,57 m, sklo Float a Planitherm 2. Okno Europrofil F4/12/F4 F4/12/F4 F6/12/EKO4 2,48 2,38 1,86 0,01 0,02 0,04 Tsnní ve 2 stupních, výpl vzduch, kování MACO, l = 5,05 m 3. Okno devné s izola. sklem a tetím sklem 4/40/4/12/4 vzduch 1,86 Spodníást rám obložena Al, uzávry ROTO 4. Jednokídlové kyvné, s pídavným zasklením 4/36/3/10/4 vzduch Tsnní vnitní, pryžové 1180x1480 mm 5. Okno Thermostar 4/14/4 argon 1,45 0,29 Conec 6/14/ Planitherm Futurum, 2x stedové tsnní, l = 6,44 m 6. Balkónové dvee Thermostar 4/14/4 argon 1,45 0,08 Conec 4/14/ Planitherm Futurum, 2x stedové tsnní, l = 5,68 m

11 Souinitel prostupu tepla a souinitel spárové prvzdušnosti devných oken a dveí Druh okna a dveí Zasklení Souinitel prostupu tepla U g Infiltrace i iv.10 4 Poznámka mm Wm 2 K 1 m 2. s 1 Pa n 7. Okno devné dvojité dvoukídlové s izolaním sklem a tetím sklem F4/12/4F vzduch F6/12/4F plyn 1,41 0 1,9 Izolaní sklo na vnitní stran, tsnní vnitní a vnjší, pryžové 1500x1500 mm 8. Dvee vchodové, devné, zasklené a plné Zasklení nespecifikováno 3,27 7 Zasklené, plné I = 5,67 m, 850x1985 mm 9. Okno zdvojené s izolaním sklem a tetím sklem 3/6/4 Planibel 4 mm Izol. sklo na vnjší stran, Planitherm Futur, 3, 6, 4, vnitní Planibel G 4 mm 10. Okno jednoduché s izolaním sklem 4/16/6 argon 1,50 Planibel Clear 4 mm 16 argon, Stopray Elite Okno EURO otevírané a sklápcí 4/16/4 Vehatherm 1,4 1,4 0,04 0,03 0,03 Tsnní stedové I = 5,3 m 12. Okno a dvee De GEYNDT 4/16/4 nespecifikováno 0,097 0,328 1,04 1,43 1 Dvee vnjší tsnní Okno tsnní stedové

12 Souinitel prostupu tepla a souinitel spárové prvzdušnosti plastových oken a dveí Druh okna a dveí Zaskle ní Souinitel prostupu tepla U g Infiltrace i iv.10 4 Poznámka mm Wm 2 K 1 m 2. s 1 Pa n 1. Plastové Intertec s OS, obvodové kování Wonkhaus 4/12/4 0,21 2 0,36 Tsnní stedové l = 5,4 m 2. Plastová LG DINEX profily Rehau, OS 4/12/4 2,54 2, x 1200 mm, tsnní vnitní a vnjší, l = 5,02 m 3. Plast. z profil Deceuninck Hook plast. 4/12/4 2,52 2,56 2,55 0,02 0,02 0,02 Spec. závsy s omezovaem tíkomorový systém, l = 5,3 m 4. Plastové Infraplast z profil Intertec 4/12/4 MOB 0,61 0,08 0,24 Vícekomorové s výztuží z Fe, Zn, tsnní vnitní a stedové, l = 5,77 m 5. Plastové Thermorama, profily KGS BaSF, OS kování 4/16/4 2,45 2,45 2,45 Vícekomorové profily l = 5,06 m, tsnní vnitní i vnjší, kování obvodové 6. Plastové, sys. Actual 400 OS 4/18/4 2,51 2,52 2,54 0,02 0,02 0,14 Tsnní vnitní a stedové, koextrudované, kování Roto Centro 100 K, l = 4,54 m 7. Plastové, OS kování 4/18/4 2,48 2,48 2,49 Vícekomorové s výztuží Fe, Zn, tsnní vnitní a vnjší, l = 5,0 m

13 Souinitel prostupu tepla a souinitel spárové prvzdušnosti plastových oken a dveí Druh okna a dveí Zasklení Souinitel prostupu tepla U g Infiltrace i iv.10 4 Poznámka mm Wm 2 K 1 m 2. s 1 Pa n AQ okna plastová 4/16/4 5 argon 0,013 0,020 0,053 Argon 1200 x 1500 mm Plastová okna MPF F4/12/F ,09 0,19 0, x 1500 mm. Kování Roto. Tsnní vnitní a vnjší Plastová okna Stako, systém Veka 4/12/4 4 0,0229 Dvoustupové tsnní l = 5,15 m Plastové jednokídlové OS, VEKA systém 4/12/4 2,30 0,278 Dvoustupové tsnní l = 4,46 m Plastové, OS kování PA 1000,1180/1450 mm 4/16/4 2,46 0,004 Dvoustupové tsnní l = 4,98 m Plastové jednokídlové HOCO OS 1190/1490 4/16/4 2,48 0,37 Dvoustupové tsnní l = 5,03 m Plast. jednok. ACTUAL 900/1200 mm 4/12/4 2,53 0,443 Tístupové tsnní l = 3,91 m Plastové dvee vchodové 4/16/4 bez specifikace 1,4 0,52 0,49 0,55 Jednokídlové, výpl ISO 24 mm, tsnní, vnitní, stedové, vnjší, l = 5,69 m

14 Souinitel prostupu tepla a souinitel spárové prvzdušnosti plastových oken a dveí Druh okna a dveí Zasklení mm Souinitel prostupu tepla U g Wm 2 K 1 Infiltrace i iv.10 4 m 2. s 1 Pa n Poznámka 16. Vchodové dvee Horizont PS 6/16/4 vzduch 2,5 0,31 0,52 Float 4/16/4 Float, vzduch, tsnní vnitní a stedové, l = 5,99 m 17. Plastové okno systém DECEUNINCK Mondial 2000 F4/16/F4 vzduch 2,7 2,4 2,4 0,01 0,07 0,26 Pevné zasklení Otevíravé a sklápcí Dtto, dvoukídlové 18. Plastová okna a dvee Deceunick Mondial 2000 dvee balkónové dvee okno okno F4/16/F4 2,4 2,4 0,12 0,10 0,08 0,15 Tsnní vnitní a vnjší l = 5,48 l = 6,24 l = 7,11 dvouk. l = 5,07, OS 1 kídl. 19. Okno plastové HOCO H 130 F4/16/F4 0,03 9,7 Tsnní vnjší a vnitní uzavené, l = 5,08 m, ventilaní poloha 20. Plastové okno HOCO H100 a H200 4/16/4 0,32 0,49 0,22 0,47 0,24 0,48 Tsnní vnjší a vnitní, poátení po zavzdušnní, l = 5,05 m 21. Okno KLine F4/16/F4 bez specifikace 2, x 1500 mm, tsnní vnitní, stedové a vnjší, DIN /1 22. EUROAlKUPRIMUS okno s Alplechem 4/16/4 argon nespecifikováno 3 0,18 0,33 0,21 Rámy plastové, oplášované Al, l = 5,74 m, tsnní vnitní, vnjší a stedové

15

16 / Evakuované zasklení

17 v v v v v v v v v v šíka = 100 mm šíka = 50 mm šíka = 33 mm šíka = 25 mm R vv = 0,18 m 2.K/W R vv = 0,36 m 2.K/W R vv = 0,54 m 2.K/W R vv = 0,72 m 2.K/W

18 Tepelná pohoda prostedí Tepelná pohoda prostedí = je to stav prostedí, kdy lovk nepociuje teplo ani zimu. V lidském organismu se tvoí teplo ( tvorba teplabazální metabolismus) a toto teplo se z organismu odvádí. Tepelnou pohodu ovlivuje souhrn následujících initel: Objektivní parametry: teplota vzduchu v interiéru; teplota vnitních povrch stavebních konstrukcí; relativní vlhkost vnitního vzduchu; rychlost proudní vzduchu; ostatní vlivy prostedí ( nap. istota vzduchu, tlak vzduchu apod.). Subjektivní parametry: Obleenílovka, jeho innost, váha a výška, schopnost aklimatizace, rasové zvláštnosti atd. Mezní kivka tepelné pohody pro zimu Mezní kivka tepelné pohody pro léto

19 Tepelná pohoda prostedí Nevyhnutelným pedpokladem tepelné pohody Tepelná rovnováha je stav, pi kterém okolí odebírá lidskému tlu tolik tepla, kolik lovk práv produkuje. Rovnice tepelné rovnováhy : Q = Q k + Q r + Q v [W], kde: Q celkový tepelný výkon lovka, Q k...tepelný výkon odvádný proudním konvekcí, Q r tepelný výkon odvádný sáláním radiací, Q v tepelný výkon odvádný vypaováním. Ve výpotu zanedbáváme: tepelný výkon odvádný vedením transmisí (je omezen jen na ty ásti povrchu tla, které se dotýkají pevných tles), tepelný výkon odvádný vydechováním, teplo, akumulované v lidském tle.