Procesy transportu ciepła i wilgoci

w przegrodach budowlanych o złożonej strukturze

autor: Jan Ślusarek, Bożena Orlik-Kożdoń
rok wydania: 2010
stron: 181
oprawa: miękka
format: B5
ISBN:[zasłonięte]978-8335-760-0  


W monografii przedstawiono badania procesów transportu ciepła i wilgoci w przegrodach budowlanych, na podstawie których przedstawiono dwa wnioski - wykonanie modyfikacji mechanicznej pełnych płyt styropianowych (nawiercenie otworów) zwiększa paroprzepuszczalność materiału izolacyjnego, pozwalając jednocześnie zachować zadowalającą wartość przewodności cieplnej; - zastosowanie płyt w typowych rozwiązaniach BSO powodować może zawilgocenie warstwy elewacyjnej i wpłynąć na trwałość całego rozwiązania.


SPIS TREŚCI:

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ 9

1. WSTĘP 11

2. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PRZEGRÓD BUDOWLANYCH 15
2.1. Uwagi ogólne 15
2.2. Przegrody budowlane - rodzaje i ich funkcja w budynku 16
2.3. Stosowane izolacje cieplne 18
2.3.1. Struktura wewnętrzna materiałów izolacyjnych 19
2.3.2. Wymagania cieplne stawiane materiałom izolacyjnym 21
2.3.3. Mechanizmy przepływu ciepła w materiałach izolacyjnych 21
2.4. Wpływ wybranych czynników na przewodność cieplną styropianu i wełny mineralnej 25
2.4.1. Wpływ ciężaru objętościowego i wielkości porów na przewodność cieplną 25
2.4.2.  Wpływ temperatury na przewodność cieplną 27
2.4.3. Wpływ składu chemicznego oraz struktury składników stałych na przewodność cieplną 29
2.4.4.  Wpływ wilgoci na przewodność cieplną 30
2.4.5. Wpływ grubości próbki na przewodność cieplną 32
2.5. Wymagania cieplno-wilgotnościowe stawiane przegrodom budowlanym
2.5.1. Współczynnik przenikania ciepła U 33
2.5.2. Bezwymiarowa temperatura powierzchni wewnętrznej fRsi 36

3. RUCH CIEPŁA I WILGOCI W PRZEGRODACH BUDOWLANYCH 42
3.1.  Uwagi ogólne 42
3.2. Podstawy teoretyczne ruchu ciepła i wilgoci w przegrodzie budowlanej 43
3.2.1. Ogólna charakterystyka zjawisk cieplno-wilgotnościowych w przegrodzie budowlanej 43
3.2.2. Równania procesów transportowych 44
3.2.3. Warunki początkowe i brzegowe 51
3.3. Propozycja matematycznego opisu procesów transportu ciepła i wilgoci w przegrodzie budowlanej 52
3.3.1. Założenia ogólne 52
3.3.2. Dyfuzja pary wodnej w pojedynczej warstwie 55
3.3.3.  Współczynnik dyfuzji pary wodnej wyznaczony metodą całkową 57

4. BADANIA PARAMETRÓW TRANSPORTU CIEPŁA I WILGOCI 61
4.1. Uwagi ogólne 61
4.2. Program i zakres badań 62
4.3. Metodyka badań 63
4.3.1. Pomiar paroprzepuszczalności materiału izolacyjnego 63
4.3.2. Pomiar przewodności cieplnej materiału izolacyjnego 64
4.4. Wyniki badań 65
4.4.1. Współczynnik dyfuzji pary wodnej dla materiału izolacyjnego 65
4.4.2. Współczynnik przewodności cieplnej dla materiału izolacyjnego 72

5. IDENTYFIKACJA POLA TEMPERATURY 75
5.1. Uwagi ogólne 75
5.2. Termowizyjna analiza stanu badanego obiektu 75
5.3. Ocena przeprowadzonych badań 76
5.4. Symulacja zjawisk termiczno - wilgotnościowych w przegrodzie 79
5.4.1. Symulacja zjawisk wilgotnościowych dla warunków stacjonarnych 79
5.4.2.  Symulacja zjawisk termicznych dla warunków stacjonarnych 85
5.5. Analiza wyników badań wybranych parametrów transportu ciepła i wilgoci 87

6. BADANIA STANU TERMODYNAMICZNEGO ANALIZOWANYCH PRZEGRÓD BUDOWLANYCH 93
6.1. Termodynamiczne funkcje stanu układu 93
6.2. Stanowisko badawcze 95
6.3. Analizowane modele ścian 98
6.4. Wielkości mierzone 99
6.5.  Zakres badań 101
6.6. Wyniki badań 102
6.6.1. Temperatura i wilgotność względna powietrza otaczającego przegrodę 103
6.6.2. Temperatura i wilgotność względna w płaszczyznach przegrody 108
6.6.3. Zmienność analizowanych parametrów w przekroju przegrody 116
6.7. Analiza wyników badań 121

7. ANALIZA WYBRANYCH PARAMETRÓW CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWYCH BADANYCH PRZEGRÓD 126
7.1. Współczynnik przenikania ciepła przez przegrody 126
7.1.1.  Straty ciepła przez przegrody zewnętrzne 129
7.1.2. Rachunek błędów 130
7.2. Strumień pary wodnej przenikający przez przegrody 131
7.3. Bezwymiarowa temperatura powierzchni wewnętrznej fRsi 137

8. WERYFIKACJA WYBRANEGO MODELU TRANSPORTU CIEPŁA I WILGOCI NA PODSTAWIE BADAŃ WŁASNYCH 140
8.1. Uwagi ogólne 140
8.2. Przyjęty model obliczeniowy 140
8.3. Klimat wewnętrzny 142
8.4.  Klimat zewnętrzny 142
8.5. Warunki brzegowe opisujące oddziaływanie klimatu 144
8.6. Wyniki weryfikacji modelu 145
8.6.1. Rozkład temperatury i wilgotności względnej w przegrodzie 145
8.6.2. Gęstość strumienia ciepła 146
8.6.3. Gęstość strumienia pary wodnej 148
8.7. Analiza uzyskanych wyników 149

9. PODSUMOWANIE 161

BIBLIOGRAFIA 165
STRESZCZENIE 177