4.CALCUL HIGROTERMIC

Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”

CALCULUL HIGROTERMIC


Page 12



În cadrul calculului higrotermic se vor parcurge urmatoarele ur matoarele etape: I.

Determinarea caracteristicilor geometrice;

II.

Verificarea gradului de protecţie termică;

R’ ≥ R’min (conform Normativului C 107/2-2005); Verificarea gradului de protecţie global:

III.

G ≤ GN (conform normativului C 107/2 -2005); Comportarea elementelor de construc ţie la difuzia vaporilor de

IV.

apă.(conform normativului C107/6-2002). I.

a)

Determinarea Determinarea caracteristicilor geometrice

Aria planșeelor construcției: Aria planșeului de la nivel curent (A 1)

A1=504.46 m

2

b) Perimetrul interior al construcției: P = 103.6 ml c)

Aria tâmplăriei exterioare: L

H

(m)

(m)

TÂMPLARIE EXTERIOARĂ A P Nr.elemente 2 (m ) (m) asemenea

F1

1.3

1.5

1.95

5.6

14

16.84

78.4

F2

1

1.5

1.5

5

2

3

10

F3

1.5

1.5

2.25

6

2

4.5

12

F4

2.3

1.5

3.45

7.6

2

6.9

15.2

F5

1.1

1.5

1.65

5.2

1

1.65

5.2

F6

0.9

1.5

1.35

4.8

1

1.35

4.8

F7

1.65

1.5

2.47

6.3

2

4.94

12.6

F8

1.15

1.5

1.72

5.3

1

1.72

5.3

U1

0.8

2.1

1.68

5.8

2

3.36

11.6

U2

0.9

2.1

1.89

6

7

13.23

42

57.49

197.1

Simbol

Suprafaţa totală CALCULUL HIGROTERMIC

A.total (m )

(m)

2

P.total

Page 13


d)

Aria pereților exteriori: Ap =Pint  h inc  AT  (103.60  21)  57.49  2118.11m 2

hetaj=3,00 m e) Aria anvelopei: A = Aper.ext. +AT +Apl, inferior +A pl, acoperis =2118.11+57.49+504.46+504.46=3184.52m 2 f)

Volumul încălzit: V=Aplanseu  hinc =504.46  21=10593.66m3

Verificarea gradului de protecţ ie termică

II.

II.1.

Calculul rezistenţei termice specifice unidirecţ ionale R

Clădirea este amplasat ă în

localitatea Iaşi, zona climatică III cu Te = -18̊ C,

Ti = +20̊ C (conform Normativului C 107/3-2005).

Rezistenţa termică specifică unidirecţională în câmp curent, a elementelor de construcţie neomogene (cu punţi termice) se determina cu relaţia: R = RSi

+ Σ R s + Σ R a

+ RSe

2

[m K/W]

unde: 2

R – rezistenţa termică specifică unidirecţională [m K/W]; RSi , RSe -

rezistenţe termice superficiale [m2K/W];

RSi =

1

αi

;

RSe =

1

αe

; (conform Normativului C 107/3-2005).

αi,e = coeficient de transfer termic superficial interior, respectiv exterior [m2K/W]; RS =

d

λ

2

; RS = rezistenţă termică specifică a unui strat omogen [m K/W]; unde:

d – grosimea stratului omogen, [m];

λ – coeficient de conductivitate termică [ W/mK]; Ra – rezistenţa termică a unui strat de aer.


Page 14


1. PERETE EXTERIOR

RSi =

1

=

αi

RSe =

1 α

e

1 8

2

= 0.125 [m K/W] 1

=

24

(conform normativului C107/3-2005)

2

= 0.042 [m K/W]

αi,e = coeficient de transfer termic superficial interior, respectiv exterior.

Nr. Crt.

Denumirea stratului de material

d

λ

d/λ

(m)

W/mK

(m K/W)

-

0.125

0.01

0.87

0.015

0.34

0.35

0.971

0.15

0.044

3.40

0.005

0.93

0.054

-

0.042

2

Suprafaţă interioară (RSi) 1 2 3 4

-

Tencuiala interioară Zidărie din BCA Termoizolatie vată minerală Tencuială exterioară Suprafaţă exterioară (RSe)

-

4.609 2

Ref = 0.125 + 0.0172+0.971+3.40+0.054 + 0.042 = 4.609 [m K/W] CALCULUL HIGROTERMIC

Page 15


PLANŞEU PESTE PARTER

2.

RSi =

1

1

=

αi

RSe =

1 e

∝

Nr. Crt.

2

= 0.167 [m K/W]

6 1

=

12

(conform normativului C107/3-2005)

2

= 0.084 [m K/W]


d

λ

d/λ

(m)

W/mK

(m K/W)

-

-

0.167

2

Suprafaţă interioară (RSi) Pardoseal ă caldă 1

(parchet laminat)

0.02

0.17

0.118

2

Sapă de egalizare

0.03

1.74

0.017

3

0.15

1.74

0.086

4

Placă B.A. Termoizolatie vată minerală Tip G140

0.30

0.04

7.5

5

Tencuială tavan

0.005

0.93

0.0054

-

-

0.084

Suprafaţă exterioară (RSe)

∑ d/λ

7.97

2

Ref = 0.167 +0.118+0.017+0.086+7.5+0.0054 +0.084 = 7.97 [m K/W]


Page 16


PLANŞEU ACOPERIŞ – terasă gradină

3. RSi =

1 i

∝

1

=

8

2

= 0.125 [m K/W]

RSe =

Nr. Crt.


1 e

∝

1

=

24

2

= 0.042 [m K/W]

d

λ

d/λ

(m)

W/mK

(m K/W)

-

-

0.125

0.015

0.84

0,017

0.15

1.74

0.086

0.08

1.62

0.049

2

3

Suprafaţă interioară (R Si) Tencuială mortar M5 Placă B.A. Beton de pant ă

4

Strat de egalizare din beton u şor

0.03

0.75

0.04

5

Termoizolatie polistiren extrudat

0.30

0.025

12

-

-

0.042

1 2

Suprafaţă exterioară (R Se)

∑ d/λ

12.359

2

Ref = 0.125+0.017+0.086+0.049+0.04+12+0.042 = 12.359 [m K/W]


Page 17


TÂMPLARIA

4.

Tâmplaria se va realiza din PVC, cu trei foi de geam termoizolant cu : ’

2

R = 0.69 [m K/W] II.2

Calculul rezistenţei termice specifice corectate R’

2.1 Calculul lungimilor pun ţilor termice a. R.V. colţ ieşind 1

Ψ1 Ψ1 = Ψ2 = 0.01 W/mK (tabel 10) Lungimea punţii = H încalzit = 105 m

Ψ2

b. R.V. c olţ ieşind 2

Ψ1 Ψ1 = Ψ2 = 0.07 W/mK (tabel 4) Lungimea punţii = H încalzit = 21 m

Ψ2


Page 18


c. R.V. Colţ intrând 3

Ψ1 = Ψ2 = 0 W/mK (tabel 15) Lungimea punţii = H încalzit = 21 m

Ψ1

Ψ2

d. R.V. Curent (T) 4

Ψ1 = Ψ2 = 0.06 W/mK (tabel 2) Lungimea punţii = H încalzit = 210 m

Ψ2


Ψ1

Page 19


e. R.O. plan şeu peste parter 1

Ψ1 = 0.12 W/mK Ψ2 = 0.35 W/mK Lungimea punţii = P planseu = 103.6 m

Ψ1

Ψ2 exterior

f. R.O. Curent 2

Ψ1 = 0.01 W/mK (tabel 28) Ψ2 = 0.08 W/mK Lungimea punţii = P planseu = 621.6 m

Ψ1

Ψ2


Page 20


g. R.O. balcon 3

Ψ1

Ψ1 = 0.16 W/mK (tabel 24) Ψ2 = 0.09 W/mK Lungimea punţii = 46.4*7= 324.8 m

Ψ2

h. Atic terasă

Ψ1 = 0.31 W/mK (tabel 31) Ψ2 = 0.32 W/mK Lungimea punţii = 103.6 m

Ψ2 Ψ1


Page 21


i.

Conturul t âmplă riei

Ψ1 = 0.23 W/mK (tabel 52) Lungimea punţii = 197.1 m

Ψ1


Page 22


II.3. Calculul efectiv al rezistenţelor termice specifice corectate R’

Rezistenta termică specifică corectată R' şi respectiv permeabilitatea termică corectată U' se calculează cu relaţia generală: 1 Σ Ψ∙l Σλ + U’ = + R’ =

R 1

U'

A

A

∑λ

;

A

= se neglijează

U’ – coeficient de transfer termic unidirecţional corectat; Ψ - coeficient de transfer termic liniar; l – lungimea punţii termice; λ - coeficient punctual de tranfser termic; A – aria aferentă elementului de construcţie. a.

Perete exterior

Element

ΣΨ

l (m)

ΣΨ∙l

R.V. 1 R.V. 2

0.01 0.07

105 21

2.1 2.94

R.V. 3

0

21

0

R.V. 4

0.06

210

25.2

Detaliu pereţi

R.O. 1

R.O. 2

R.O. 3

Atic terasa Conturul tâmplăriei


0.12 0.35 0.01 0.08 0.16 0.09 0.31 0.32 0.23

103.6

621.6

324.8

103.6

12.43 36.26 6.21 49.72 51.96 29.23 32.11 33.15

197.1

45.33

Total

326.64

Page 23


2

A pereţi = 2118.11 m 1 326.64 U' = + =0.371[W/m2 K] 4.609 2118.11

R’ =

1 U'

=

1 0.154

= 2.60 [ m2 K/W]

R’ > R’min = 1.80 [ m2 K/W](conform C 107/1-8.XII.2010).

b.

Planşeu peste parter

ΣΨ

Element

l (m)

ΣΨ∙l

Tipul punţii 0.12 1

R.O. curent 1

0.35

12.43 103.6 Total

A plamşeu,parter = 504.46 m

U’ = R’ =

1 7.97 1

U'

=

+

48.69 504.46

1 0.22

36.26 48.69

2

= 0.22 [W/m2K]

= 4.545 [ m2 K/W]

R’ > R’min = 4.5 [ m2 K/W](conform C 107/1-8.XII.2010).


Page 24


c.

Planşeu acoperi ş – terasă grădină

ΣΨ

Element

l (m)

ΣΨ∙l

Tipul punţii Atic terasă

1

0.31 0.32

32.11 103.6 Total

A plamşeu,terasa = 504.46 m

U’ = R’ =

1 12.559 1

U'

=

+

1 0.20

65.26 504.46

33.15 65.26

2

= 0.20 [W/m2K]

= 5 [ m2 K/W]

R’ > R’min = 5 [ m2 K/W](conform C 107/1-8.XII.2010).


Page 25


III.

Verificarea gradului de protecţie global

Determinarea coeficientului global de izolare termică (G) Coeficientul global de izolare termică a unei clădiri (G), este un parametru termo energetic al anvelopei clădirii pe ansamblul acesteia şi are semnificaţia unei sume a fluxurilor termice disipate (pierderilor de căldură realizate prin transmisie directă) prin suprafaţa anvelopei clădirii, pentru o diferenţă de temperatură între interior şi exterior de la 1K, raportată la volumul clădirii, la care se adaugă cele aferente reîmprospătării aerului interior, precum şi cele datorate infiltraţiilor suplimentare de aer rece. Coeficientul global de izolare termică se calculează cu relaţia: Σ(L∙τ j ) 2 G= + 0.34∙n [W/ m K]; (conform C107/1-2005) V

În care L reprezintă coefficient de cuplaj termic, calculat cu relaţia: L=

A '

R j

[W/K]

τ - factorul de corecţie a temperaturilor exterioare [-]; 3

V - volumul interior, încălzit, al clădirii [m ];

R’ j - rezistenţa termică specifică corectată, medie, pe ansamblul clădirii, a unui element de construcţie [m2K/W]; A - aria elementului de construcţie [m

2

], având rezistenţa termică R'm;

n - viteza de ventilare naturală a clădirii, respectiv numărul de schimburi de aer pe oră

[h-1].

n = 0.5 (conform INCERC - Bucureşti).


Page 26


G =

G=

1

∙( V

Ape ∙ τ R'p.ext

+

Apl,parter∙ τ '

Rpl.parter

+

Apl.acoperis∙ τ '

Rpl.acoperis

+

Atamplarie∙ τ '

Rtamplarie

)+ 0.34∙n

 2118.111 504.46 1 504.46 1 57.49 1       0.34  0.5 10593.66  2.60 4.545 5 0.87  1

2

G = 0.274 [W/ m K];

Calculăm A/V =

3184.52 10593.66

3

= 0.3 ⇒ GN = 0.325 [W/ m K]; valoare obţinută prin interpolare

liniară, pentru 8 niveluri (conform C107/1-8.XII.2010).

VI.

Comportarea elementelor de construcţie

la difuzia

vaporilor de apă . Verificarea la condens a pereţilor exteriori 1.

Verificarea la condens pe suprafaţa interioară a pereţilor

E


exteriori

I

Page 27


Temperatura pe suprafaţa interioară a elementelor de construcţie fără punţi termice (sau în câmpul curent al elementelor de construcţie cu punţi termice ) se determină cu relaţia: Tsi = Ti

−

ΔT αi

ΔT = Ti – T 1

= Rsi = 0.125 [ W/m2K]

αi

αi = 8 [ W/m2K];

Condiţia de evitare a condensului : Tsi > θr Tsi

= temperatura pe suprafaţa interioară;

θr = temperatura punctului de rouă. 

Parametrii climatului interior:

Ti = 20º C ;

φi = 60% ;

⇒

θr = 12º C

αi = 8 W/m2K ; 2

Rsi = 0.125 [m K/W].

Parametrii climatului exterior:



Te = -18º C;

φe = 85% ; αe = 24 [W/m2K]; 2

Rse = 0.042 [m K/W].

Tsi = Ti

Tsi

−

> θr

Ti - Te R

⇒

∙

Rsi = 20 -

20  ( 18) 4.609

∙ 0.125 = 18. 96º C

NU apare condens pe suprafaţa interioară a peretelui exterior.


Page 28


2.

Verificarea la condens in interiorul pereţilor exteriori Calculul la condens in regim staţionar presupune determinarea curbei temperaturilor,

stabilirea curbei elasticităţilor (presiunilor parţiale) vaporilor de apă în elemental de construcţie şi a curbei presiunilor de saturaţie de apă pentru condiţiile Ti = constant, T e = constant, φi = constant, φe = constant. Pentru evitarea condensului, este necesar ca în orice secţiune a elementului de construcţie sa fie indeplinită condiţia: pvx > ps pvx = valorile presiunilor parţiale ale vaporilor de apă corespunzătoare 2

Ti , Tsi , Tse , Te , în elemental de construcţie [N/m ]; ps = presiuni de saturaţie ale vaporilor de apă in stratul “x” [N/m 2]. a)

Stabilirea variaţiei temperaturii în structura elementelui considerând: Ti = 20º C;

Te = -18º C

T =T -i j

Ti -Te 

   R +R j si ; R  i  k

T j

= temperatura la suprafaţa exterioară a stratului “j”;

Ti

= temperatura interioară de calcul;

Te

= temperature exterioară de calcul;

∑R j = suma rezistenţelor termice specifice ale straturilor “1” pâna la “j”. Rsi

= rezistenţa termică superficială interioară;

R

= rezistenţa termică unidirecţională a unui element de construcţie.


Page 29


2

Ti = 20º C ⇒ psi = 2340 Pa [N/m ]; ](conform C 107/3-2005, pg 36). 20+18

Tsi = 20 -

T1 = 20 -

 0.125= 18.96°C  pssi = 2268.4 Pa;

4.609 20+18 4.609

 (0.125+0.015)= 18.84°C  p1 = 2177.2 Pa;

20+18

T2 = 20 -

4.609 20+18

T3 = 20 -

4.609 20+18

T4 = 20 -

4.609

Tse = 20 -

 (0.125+0.015+0.971)= 10.84°C  p2 = 1298.6 Pa;

 (0.125+0.015+0.971+3.40)= -17.19°C  p3 = 135.1 Pa;

 (0.125+0.015+0.971+3.40+0.054)= -17.63°C  p4  128.7Pa

20+18 4.609

 (0.125+0.015+0.971+3.40+0.054+0.042)= -17.98°C  psse  117.2Pa 2

Te = -18º C ⇒ pse = 125 Pa [N/m ].

b)

determinarea presiunii parţiale de vapori pvi =

p ve =

c)

psi   i 100 pse   e

100

2340.4  60

=

=

100 125  85

100

= 1404 Pa

= 106.25Pa

Determinarea rezistenţei la permeabilitate a vaporilor de apă R vk =d k

μ M dk

dk = grosimea stratului [m];

= factorul rezistenţei la permeabilitate la vapori (C107-3/2005, Anexa A); 8 -1 M = coeficient de difuzie în aer a vaporilor ; M = 54∙10 [s ]. μ dk


Page 30


R v1  0.005  7.1 54 108  1.917 108 m/s; R v2  0.15  30  54 108  243 108 m/s ; R v3  0.30  5.3  54 108  85.86 108 m/s ; R v4  0.01 8.5  54 108  4.59 108 .

Din graficul de mai sus se observă că linia presiunilor parţiale p, nu intersectează curba presiunilor de saturaţie, deci nu există posibilitatea acumulării progresive de apă de la an la an ca urmare a condensării vaporilor în interiorul elementului de construcţie.


Page 31

4.CALCUL HIGROTERMIC

Recommend Documents