Teplota- vlhkost - voda

Teplota- vlhkost - voda

Teplota- vlhkost - voda

• Vlastnosti stavebních konstrukcí se mění podle teploty a vlhkosti prostředí.

• Podle prostupu tepla a vlhkosti stavební konstrukcí se mění vlastnosti materiálu.

• Při návrhu, můžeme použít grafický model založený na prostupu tepla ve vztahu k tepelnému odporu konstrukce.

Prostup tepla stěnou v cm

Rozměry v cm

Návrh 2 PROSTUP TEPLA – podklady

Popis konstrukce typové stěny• Řez stěnou v cm• Vypočteme jednotlivé tepelné odpory vrstev• Řez stěnou vyneseme v měřítku tepelných

odporů.Popis venkovního a vnitřního prostředí• Na svislou osu naneseme teplotu v interiéru a v

exteriéru, označte rozdíl teplot• Průběh teplot je mezi hraničními body je lineární.

Na výkrese vyznačte teploty na hranici vrstev.

Prostup tepla v měřítku tepelných odporů stěny

Rozdíl teplot Δt

Tepelný odpor konstrukce včetně přechodových odporů

Tep.o

dpor zd

iva

Tep.o

dpor

izola

ce

θi

θe

0,5 1 1,5 2 2,5 3 R [m2K/W]

Návrh 2 PROSTUP TEPLA – POVRCHOVÁ TEPLOTA

• Grafické znázornění průběhu tepla vrstvami stěn.

• Skladbu stěn vyneseme na vodorovnou osu v měřítku tepelných odporů.

• Na svislou osu naneseme stupně návrhových teplot.

• Průběh teplot mezi hraničními body je lineární. Vlastnosti jsou v měřítku odporů.

Návrh 2 Prostup tepla – povrchová teplota Vykreslete řez obvodovým pláštěm v měřítku tepelných

odporů jednotlivých vrstev,doplňte přestupní odpory.Okótujte celkový tepelný odpor stěny.

Vyneste návrhové tepelné hladiny na vnitřním a vnějším líci stěny

Odečtěte teplotu na povrchu a na hranicích jednotlivých vrstev

VYPRACOVAL: KONTROLOVAL: VED. KATEDRY:

VŠB – Technická univerzita Ostrava FAKULTA STAVEBNÍ

L. Podéště 1875, 708 00 Ostrava - Poruba

KATEDRA POZEMNÍHO STAVITELSTVÍ 225 DATUM 2009 – 2010

ÚČEL CVIČENÍ Z PSIII

KAPITOLA: PS III- OP. –NÁVRH 2

– PRŮBĚH TEPLOT V OBVODOVÉM PLÁŠTI BUDOV SKUPINA:

OBSAH VÝKRESU: Č.V.

Prostup tepla v měřítku tepelných odporů stěny

Rozdíl teplot Δt

Tepelný odpor konstrukce včetně přechodových odporů RT

ti

te

POVRCHOVÁ TEPLOTA INTERIÉRU

POVRCHOVÁ TEPLOTA EXTERIÉRU

Grafické znázornění prostupu tepla

U stěny =1,5 W/(m2K)

Rsi = 0,125 m2K/W

Rse =0,04 m2K/Wθae = -15 oCθai = 20 oC

θse = oC

θsi = oC

RTstěny = m2K/W

R izolace = ……..m2K/W

Rsi = 0,25 m2K/W při výpočtu vlhkosti

Rse =0,04 m2K/Wθae = -20 oCθai = …. oC

Θ teplota na vnitřním povrchu = oC

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 R [m2K/W]

θae

θaiT

eplo

ta [0

C]

0,0

Tepelný odpor

Navrhněte vlhkost v místnosti tak, aby nedošlo ke kondenzaci na povrchu lehké stěny

RTstěny = m2K/W

R izolace = ……..m2K/W


Rse =0,04 m2K/Wθae = -20 oCθai = …. oC

Θteplota na vnitřním povrchu = oC

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 R [m2K/W]

θae

θaiT

eplo

ta [0

C]

0,0

Tepelný odpor

Navrhněte vlhkost v místnosti tak, aby nedošlo ke kondenzaci na povrchu těžké stěny

RTstěny = m2K/W

R difuzně otevřená izolace = ……..m2K/W



0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 R [m2K/W]

Rse

Rst

ěny

Rsi

zola

ce

Rsi

Θteplota spáry stěny a vnitřního zateplení = oC

θsi = oC

Max. hmotnost vlhkosti při teplotě 20 oC =17g/m3..100%

1.Podle teploty v místě spáry odečteme v tab. E1 max. vlhkost (H v g/m3) , která nesmí být překročena, pokud chceme aby nedocházelo ke kondenzaci.

2. Aby se mohla vlhkost odstranit je nutné aby se snížila hmotnost vlhkosti vzduch v interiéru (kde je 20 oC) ze 100 % na hodnotu H.

Doporučená hodnota pro teplotu 20oC = H*100/17 [%]

RTstěny =0,8 m2K/W

R izolace = …2,5.m2K/W



0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 R [m2K/W]

Rse

Rst

ěny

Rsi

zola

ce

Rsi

17g*10%=1,7g

2g(100%)>1,7g

Doporučená vlhkost místnosti

10% ???

Θteplota spáry stěny a vnitřního zateplení = oCθsi = oC

RTstěny a 5cm pol. Z ext =2 m2K/W

R izolace = …1.m2K/W



0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 R [m2K/W]

Rse

Rst

ěny

Rsi

zola

ce

Rsi

17g*...45%=…7,5g

8,2g(100%)>7,5.g

Doporučená max. vlhkost místnosti 45%

Θteplota spáry stěny a vnitřního zateplení = 8 oC

θsi = oC

RTstěny porotherm 0,3m =1.7 m2K/W

R izolace = …1.m2K/W



0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 R [m2K/W]

Rse

Rst

ěny

Rsi

zola

ce

Rsi

17g*40%=….7.g

7,7g(100%)>7g

Doporučená vlhkost místnosti 40%

Θteplota spáry stěny a vnitřního zateplení =7 oC

θsi = oC

Příklad 1 vlhkost v interiéru 30% T02B struskopemzobeton tl 36 cm RT=0,8 m2K/W

• Grafické znázornění

RT=0,8

20 oC

-15 oC

14 oC

Rsi= 0,125

100%

30%

5,1717,25

Míra nasycení vzduchu parami

Hmotnost vlhkosti vzduchu v gramech

Povrchová teplota

5,1712,04

100%

43%

Příklad 2 – zvýšený odpor na přestupu tepla při vlhkosti 30%

T02B struskopemzobeton tl 36 cm RT=0,925 m2K/W• Grafické znázornění

RT=0,925

20 oC

-15 oC

10 oC

Rsi= 0, 25

100%

30%

5,1717,25



Povrchová teplota

5,179,38

100%

55%

Příklad 3 při vlhkosti interiéru 60% T02B struskopemzobeton tl 36 cm RT=0,8 m2K/W


RT=0,8

20 oC

-15 oC

14 oC

Rsi= 0,125

100%

60%

10,3517,25



Povrchová teplota

10,3512,04

100%

86%

Příklad 4 – zvýšený odpor na přestupu tepla při vlhkosti 60%

T02B struskopemzobeton tl 36 cm RT=0,925 m2K/W• Grafické znázornění

RT=0,925

20 oC

-15 oC

10 oC

Rsi= 0, 25

100%

60%

10,3517,25



Povrchová teplota

10,359,38

100%

110%

V rozích místností dochází ke kondenzaci

Příklad 5 – zvýšený odpor na přestupu tepla při vlhkosti 50% T02B struskopemzobeton tl 36 cm RT=0,925 m2K/W


RT=0,925

20 oC

-15 oC

10 oC

Rsi= 0, 25

100%

50%

8,6g17,2g



Povrchová teplota

9,38g

100%

……%

Návrh 5 Zateplení kontaktní izolací

U (stávající panel) =1,5 W/(m2K)

U (zat.polystyren. 0,1m) =

Rsi = 0,125 m2K/W Rse =0,04 m2K/Wθae = -15 oCθai = 20 oC

θse = oC

θsi = oC

Návrh 6 Zateplení odvětrávaným pláštěm


U (zat.polystyren 0,1m) =

Rsi = 0,125 m2K/W

Rse = m2K/Wθae = -15 oCθai = 20 oC

θse = oC

θsi = oC

Návrh7 Zateplení místností s vlhkostí větší než 70 %






KAPITOLA: PS III- OP. –NÁVRH 2

ZATEPLENÍ KONTAKTNÍ IZOLACÍ SKUPINA:



U (zat.polystyren 0,1m) =

Rsi = 0,125 m2K/W


θse = oC

θsi = oC

Vlhkost venkovního vzduchu podle teploty

Změny hmotnosti par v závislosti na provozu místnosti

Popis činnostiPracující člověk 300 g/hodOdpočívající člověk 60 g/hodProvoz bytové kuchyně 1500 g/hodSprchování v jedné sprše 2600 g/hodKoupání ve vaně 700 g/hod

Větrání v místnosti po dosažení relativní vlhkosti 80 %






KAPITOLA: PS III- OP.

VÝPOČET INTERVALU VĚTRÁNÍ SKUPINA:


Počáteční stav:Místnost velikosti 30m3

θai = 20 oCPřítomno 10 osobPočáteční relativní vlhkost 50%

Doporučený interval větrání po ….. hod

Vlhkost z pohledu jejího časového vývoje

• vlhkost se mění nejen během výroby, ale i po celou dobu životnosti konstrukce

• výrobní vlhkost –významně klesá podle prostředí• skladovací vlhkost – ovlivňuje způsob následného

zpracování materiálu• trvalá vlhkost – u materiálů zabudovaných do

konstrukce • kritická vlhkost – maximální přípustná vlhkost

materiálu zabudovaného do konstrukce, po překročení této hodnoty materiál podstatně mění své vlastnosti (pevnost, objem, tepelnou vodivost,chemické vlastnosti apod.)

Základní stádia vlhkosti

kontakt molekul pevných látek a vodní páry, vytváří se povlak molekul - stabilní vztah

Molekuly vodní páry se pohybují samostatně, bez trvalých přímých vazeb mezi sebou - nestabilní

vztahy

Kondenzát v makropórech základního materiálu ve formě vody se chová jako voda

Sku

pens

tví

plyn

néS

kupe

nstv

í ka

paln

é

Monomolekulární sorpce u dřeva(chemická sorpce, adsorpce)

• Touto teorií je vysvětlována sorpce při RVD 0-7%, což odpovídá φ≤20%. V důsledku značné pevnosti vazeb vodíkovými můstky (4-40 kJ.mol-1) jsou molekuly vody v monomolekulární vrstvě zahuštěny na hustotu 1,3 g.cm-3. Nízká rovnovážná vlhkost dřeva ještě nezpůsobuje významnější bobtnání buněčné stěny, proto monomolekulární sorpce není doprovázena změnami a dislokacemi v krystalické oblasti celulózy

Polymolekulární sorpce

• Následující fází absorpce je polymolekulární sorpce nad vrstvičkou molekul vody poutaných přes vodíkové můstky sorpčních míst se adsorbují další molekuly, které vytvářejí polymolekulární vrstvu.

• Molekuly vody se pohybují v rámci daného prostoru směrem podle rozdílu parciálních tlaků. Vlhký vzduch v pórech má stejné vlastnosti jako plyn s příměsí vlhkosti.

• Pokud se změní prostředí v interiéru, změní se i proudění vlhkosti aniž by se stěna zahřívala do úrovně skupenského tepla.


• S rostoucí vzdáleností molekul vody od povrchu sorbentu klesá vliv vazeb vodíkovými můstky a fyzikální vlastnosti adsorbované vody se blíží vlastnostem vody kapalné.


• Průměrná hustota takto vázané vody se pohybuje kolem 1,0-1,2 g.cm-3 a povrchové napětí odpovídá vodě kapalné. S rostoucí tloušťkou polymolekulární sorpce je spojováno značné bobtnání buněčné stěny, jehož důsledkem je také rozevření původně nedostupných krystalických oblastí celulózy a vytváření mezokapilár. Touto teorií je vysvětlována sorpce při RVD7-15%, což odpovídá φ od 20 do 70%.

Smáčení povrchu vodou

Kapilární kondenzace

• Při relativní vlhkosti vzduchu vyšší než 70% dochází v mikro- a mezokapilárách ke kapilární kondenzaci, která závisí na poloměru kapilár zvláště v mezokapilárách buněčné stěny o poloměru 5.10-8-10-6m může docházet ke kondenzaci vzdušné vlhkosti již při relativní vzdušné vlhkosti nižší než stav nasycení.

• Prostor pro kondenzaci musí být dostatečně velký, tak aby se mohly molekuly spojit, odevzdat skupenské teplo a vytvořit vazby odpovídající vlastnostem kapaliny.

Documents

Teplota- vlhkost - voda