Tepelně technické posuzování slaměných konstrukcí

Komentáře

Transkript

Tepelně technické posuzování slaměných konstrukcí
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Tepelně technické posuzování slaměných konstrukcí
Thermal physics assessment of straw bale structures
Ing. Daniel Grmela1
Abstract
Holistic approach to design of high-quality indoor climate in residential buildings, which
impeaches maximum economic, social and environmental relations and effects, is coming to
aplication of straw bales with the clay plasters and renders in the building structures as the
one of the ways which completely fulfil so defined requirements but in spite of its stronge
potential has yet to come into its own. This paper is an introduction to the broad issue of
design and assessment straw structures from the point of view of thermal physics
Keywords
Bale – balík, clay – hlína, jíl, environmental – mající vztah k životnímu prostředí, holistic
approach – celostní přístup, straw - sláma, air permeability – průvzdušnost, thermal
conductivity – tepelná vodivost, convection – proudění.
1 ÚVOD
Přes zjevné výhody jako jsou minimální spotřeba energie na výrobu a provoz, nízká cena,
dostatečná životnost a následná jednoduchá a ekologicky výhodná likvidace, využití lokálních
zdrojů, přínos pro místní ekonomiku a vhodnost pro stavbu svépomocí brání širšímu
využívání slaměných balíků ve stavebnictví zejména nedostatek tuzemských zkušeností,
nedůvěra investorů a chybějící metodika pro navrhování.
Tato seminární práce je úvodem do problematiky navrhování a posuzování stavebních
konstrukcí ze slaměných balíků s hliněnými omítkami z hlediska tepelné techniky.
V první části se zabývám jednotlivými možnými způsoby měření tepelně-technických
vlastností stavebních materiálů dle stávající soustavy ČSN přicházejícími v úvahu pro měření
slámy.
Protože jsou však pro mě zatím zejména z finančních důvodů tato dále popisovaná měření
zatím nedostupná, měřím tyto vlastnosti měřícím přístrojem Izomet, kterým disponuje
laboratoř stavební fyziky našeho ústavu. Ověřuji vhodnost jeho použití pro určování tepelnětechnických vlastností slámy a hliněných omítek a přispívám k vývoji metodiky pro jeho
používání, která prozatím chybí. S Ondřejem Fucimanem podávám v rámci projektu pro
FRVŠ návrh na vylepšení jeho nedostatků.
Izomet však není určen pro měření vlivu přenosu tepla konvekcí na velikost tepelného
odporu, proto uvádím ideový návrh aparatury inspirovaný diskuzí s Janem Hollanem v rámci
mezioborové konference Udržitelná energie a krajina pro měření tepelného odporu vrstvy
slámy porovnávací metodou, kterou by tento vliv měřitelný byl.
Vliv přenosu tepla prouděním na velikost tepelného odporu slaměné stěny analyzuji
prozatím matematicky. Opírám se při tom o fyzikální teorii A. Bejana „Convection Heat
Transfer“ (Přenos tepla konvekcí), v souvislosti s určováním tepelného odporu slaměných
stěn publikovanou Janem Hollanem v článku „Jak fungují tepelné izolace – a kdy dokonale“.
Závislost velikosti tepelného odporu vlivem přenosu tepla konvekcí jednak na teplotním
spádu, jednak na tloušťce slaměné izolační vrstvy demonstruji pro názornost řadou grafů.
Po sestrojení zmiňované aparatury a s využitím aparatury pro měření permeability
(průvzdušnosti) stavebních materiálů darované našemu ústavu ústavem Technologie
stavebních hmot a dílců (doc. Šťastníkem) budu moci v příštím semestru funkčnost a přesnost
této teorie prakticky ověřit.
1
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Výše uvedeným způsobem získané hodnoty tepelně-fyzikálních parametrů slámy, pak
dále využiji v tepelně-technické analýze nízkoenergetického slaměného domu ve Sluneční
ulici v Hradčanech – Tišnově, který budu v průběhu příštího roku měřit. (Dostaneme-li
Norský grant měřil bych dům v Bouzově-Podolí). Prozatím jej analyzuji aspoň početně.
Vytvářím si o tomto objektu z tepelně-technického hlediska základní přehled. S využitím
balíku programů „Tepelná fyzika“ jej posuzuji dle platných ČSN.
Pro vyšetření nebezpečí negativního vlivu nízké objemové hmotnosti slámy na tepelnou
stabilitu místností diskutovaného v rámci mého příspěvku „Využití slaměných balíků ve
stavebních konstrukcích“ na 10. odborné konferenci doktorského studia Juniorstav 2008 se
nyní zaměřuji právě na tuto problematiku.
2 ZPŮSOBY MĚŘENÍ TEPELNĚ-TECHNICKÝCH VLASTNOSTÍ STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ A
VÝROBKŮ VHODNÉ PRO MĚŘENÍ SLÁMY A SLAMĚNÝCH KONSTRUKCÍ DLE ČSN
Na této kapitole nyní pracuji, doplním ji v rámci doktorské seminární práce II.
3 OVĚŘENÍ VHODNOSTI POUŽITÍ PŘÍSTROJE IZOMET PRO MĚŘENÍ TEPELNĚ-TECHNICKÝCH
VLASTNOSTÍ SLÁMY A HLINĚNÝCH OMÍTEK
3.1 O přístroji Izomet
Stručné informace, které jsou od výrobce k přístroji k dispozici uvádím v následujícím
odstavci.
ISOMET (výrobce „Applied Precision“ Bratislava )
je mikroprocesorem řízený ruční přístroj na přímé
měření součinitele tepelné vodivosti, měrné
objemové tepelné kapacity, součinitele teplotní
vodivosti a teploty kompaktních, sypkých a
kapalných materiálů pomocí výměnných jehlových a
plošných sond. Každá sonda obsahuje zabudovanou
paměť, ve které jsou uloženy její kalibrační
konstanty.
Měření je založeno na analýze průběhu časové
závislosti teplotní odezvy na impulsy tepelného toku
Obr. 1 – Izomet
do analyzovaného materiálu. Tepelný tok se vytváří
rozptýleným elektrickým výkonem v odporu sondy, která je tepelně vodivě spojená s
analyzovaným materiálem. Teplota odporu se snímá polovodičovým snímačem. Průběh
teploty jako funkce času se v diskrétních bodech vzorkuje a těmito vzorky se prokládají
regresní polynomy metodou „nejmenších čtverců“. Koeficienty regresních polynomů slouží k
výpočtu termofyzikálních parametrů pomocí analytických vztahů.
Rozlišovací schopnost přístroje :
- součinitel tepelné vodivosti : 0.001 W/mK
- měrná objemová tepelná kapacita : 1.103 J/m3 K
- teplotní vodivost : 1.109 m2/s
- teplota : 0.01 °C
2
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Nejistota měření:
- součinitel tepelné vodivosti : +/-(10% hodnoty + 0.005 W/mK)
- měrná objemová tepelná kapacita : +/-(15% hodnoty + 3.103 J/m3 K)
Rozsah pracovní teploty přístroje: 0 – 40 °C
Postup měření:
Měření sypkých vzorků probíhá v odměrném válci, který je kvůli zjištění
objemové hmotnosti zvážen prázdný a se vzorkem. Lisované tvárnice jsou
zváženy a poté změřeny jejich rozměry.
Na vzorek se umístí měřící sonda (do sypkých vzorků sonda jehlová, na
lisované tvárnice sonda příložná), která je zapojena do vlastního přístroje a
spustí se měřící proces.
Doba měření je závislá na tepelných parametrech měřeného materiálu.
Vlastní měření, včetně kontroly a optimalizace, trvá cca 4 min (z mojí
zkušenosti je to cca 20 min). Po ukončení měření se hodnoty měřených
veličin zobrazí na displeji přístroje. Po měření se vlhké vzorky umístí na 24
hodin do pece o teplotě 105°C a poté zváží (nutné pro výpočet vlhkosti).
Obr. 2 – Jehlová sonda
Vzorky nepotřebují zvláštní přípravu před měřením, je
pouze nutné před použitím příložných sond vytvořit
hladkou plochu o průměru cca 5 cm, k zajištění dobrého
přenosu tepla za sondy do vzorku. Jelikož příložnými
sondami jsou zkoumány lisované tvárnice, tak již tímto
lisováním (v ocelové formě) je dostatečná hladkost plochy
zaručena.
Obr. 3 – Příložná sonda
3.2 Měření
Vzorky
a) Odběr vzorků
Vzorky slámy a hlíny jsem odebral přímo ze stavby nízkoenergetického přírodního domu na
pozemku C3 ve Sluneční ulici v Hradčanech u Tišnova.
http://www.rigi.cz/index.php?typ=RIA&showid=43
Vzorek pšeničné slámy jsem ze slaměného balíku odloupnul tak, aby nedošlo ke změně
objemové hmotnosti ani orientace stébel (tak aby se stébla nepohnula).
3
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Vzorek hliněné omítky mi tamější stavbyvedoucí odloupl přímo ze stěny vyšetřovaného
objektu. Jde o jádrovou vrstvu vnitřní omítky v tloušťce 10 cm. Je vyrobena z místního jílu a
písku (3:1) a slaměné řezanky.
b) Stanovení vlhkosti vzorků
Praktickou hmotnostní vlhkost vzorků (dále jen vlhkost) jsem
stanovil jako:
w = (mv-ms)/ms
,kde
mv … hmotnost vzorku dané vlhkosti, stanovena vážením na
elektronické váze vzápětí po měření tepelně-technických
parametrů vzorků Izometem
ms … hmotnost suchých vzorků, stanovena opakovaným vážením
vzorků za tepla, po jejich opakovaném vysušování v elektrické
peci při teplotě 70 °C až do ustálení hmotnosti. Pro přesné určení
vlhkosti by byla třeba teplota 105 °C. S ohledem na požární
Obr. 4 – Vzorky v peci
bezpečnost (sláma) a časovou náročnost vysušování (sláma zvlášť, hlína zvlášť) jsem volil
teplotu nižší, pro fázi hledání metodiky dostatečnou.
Sláma
mv = 409 g
ms = 358 g
w = (mv - ms)/ms = (409 – 358)/358 = 0,14
Hliněná omítka
mv = 1235 g
ms = 1167,5 g
w = (mv - ms)/ms = (1235 – 1167,5)/1167,5 = 0,06
Sláma
Obr. 5 – Vážení vzorku
a) Ověření vlivu orientace stébel na tepelně fyzikální vlastnosti slámy
Vzorek 1 – Odloupnutá část slaměného balíku
Obr. 6 – Slaměný balík
4
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Tab.1 - Měření Izometem – vzorek 1 – část slaměného balíku
6
θ
(°C)
orientace sondy
rovnoběžně
stébly
kolmo na stébla
se
λ
cp10
a
3
(W/mK) (J/m K) 10
6
2
(m /s)
w
ρ
(%)
3
(kg/m )
19,1 0,0506
0,125
0,406
70*
20,6 0,0519
0,137
0,378
70*
20,6 0,0629
0,192
0,328
70*
14
14
*objemová hmotnost uvažována shodná s objemovou hmotností balíku použitého na stavbě
Hodnoty součinitele tepelné vodivosti slámy ve slaměném balíku odpovídají v obou
směrech (kolmo a podél orientace stébel) hodnotám uváděných zahraničními zdroji.
b) Stanovení závislosti tepelně-fyzikálních vlastností slámy na teplotě, objemové
hmotnosti a vlhkosti. Vytvoření statistického souboru dat.
Vzorek 2 – snopek slámy svázaný provázkem
K určení objemové hmotnosti potřebuji znát objem měřeného vzorku.
Pokus o stanovení objemu slaměného vzorku (snopku) pomocí ponoření do vody:
m snopek suchý = 12 g
Vvoda = 415 ml
Vvoda + snopek = 470 ml
Vvoda po vyndání snopku = 390 ml
Vvoda násak do snopku = 415 – 390 = 25 ml
Vsnopek + voda násak = 470 -390 = 80 ml
Vsnopek = 80 – 25 = 45 ml
Zkouška porovnáním hmotností
msnopek mokrý = 34 g
Obr. 7 – snopek na váze
mvoda násak do snopku = 34 - 12 = 22g … stanoveno vážením
mválec + 500 ml vody = 621,5 g
mválec = 130,5 g
m500 ml vody = 491 g
ρvody = 491/0,5 = 0,982 kg/m3
mvoda násak do snopku = 0,982.25 = 24,55 g … stanoveno měřením
objemu a výpočtem
Obr. 8 – snopek ve vodě
5
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Hodnoty hmotnosti vody (kterou snopek nasákl při určování jeho objemu), stanovené
měřením hmotnosti a stanovené měřením objemu + výpočtem se liší o 11 %, proto jsem
hledal vhodnější metodu:
Vzorek 3 – snopek v odměrném válci
Objemová hmotnost
Objem stanoven zastrčením snopku natěsno do odměrného
válce a sežíznutím jeho konce tak, aby objem snopku činil
250 ml.
mválec = 46,5 g; msnopek + válec = 67,5 g
msnopek = 67,5 – 46,5 = 21 g; Vsnopek = 250 ml;
ρsnopek = 21/0,25 = 84 kg/m3
Tepelně-fyzikální vlastnosti, statistický soubor
Obr. 9 – vzorek 3
Tab. 2 Měření Izometem – vzorek 3 – slaměný snopek – jehlová sonda
rovnoběžně s orientací stébel
λ
cp106 (J/m3
ρ
-6
2
θ (°C) (W/mK) K)
a 10 (m /s) (kg/m3) w (%)
19,13 0,0506
0,166
0,305
84
14
20,57 0,0515
0,172
0,3
84
14
20,57 0,0508
0,168
0,303
84
14
20,73 0,0516
0,175
0,295
84
14
20,73 0,0511
0,17
0,3
84
14
Směrodatná odchylka б (λ) = 0,0004 W/mK.
Hliněná omítka
Obr. 10 – vzorek omítky
6
Do zatvrdlé hliněné omítky, svojí konzistencí za
normálních podmínek připomínající kámen, není
žádná šance vpravit jehlovou sondu. Proto jsem zatím
použil pouze málo přesnou sondu příložnou.
Povrch vzorku jsem upravil pilkou na železo a sadou
brusných papírů tak, aby byl o možná nejhladší, přesto
není hladkost povrchu uspokojivá. V další měření
zvažuji rozmíchání vzorku s vodou, vpravení jehlové
sondy a měření po zatvrdnutí. V této první fázi jsem
zatím chtěl vzorek zachovat v co možná nejméně
pozměněném stavu, simulujícím stav při zabudování
ve stavbě.
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Vzorek 4 – část jádrové hliněné omítky
Stanovení objemové hmotnosti ponořením do vody v odměrné nádobě
mvzorek přirozeně vlhký = 1230,5 g
m odměrná nádoba = 173 g
V voda = 1425 ml
V voda+vzorek = 2100 ml
V voda zbytek po násaku do vzorku = 1325 ml
V vzorek+násak = 2100 – 1325 = 775 ml
V násak = 1425 – 1325 = 100 ml
V vzorek = 775 – 100 = 675 ml
Ověření přesnosti porovnáním objemu vody, kterou
vzorek nasákl, určené měřením objemu a měřením
hmotnosti + výpočtem
m vzorek+násak = 1323 g
m násak = 1323 – 1230,5 = 93 g
V násak výpočet = m násak/ρ voda=93/0,982 = 95 g
Obr. 11 – Stanovení objemu
Hodnoty V násak výpočet a V násak se liší o 5 %, což lze prozatím považovat za uspokojivé.
ρ vzorek = 1230,5/0,675 = 1823 kg/m3
Dále správné určení objemové hmotnosti zvažuji ověřit měřením rozměrů. Vzorek se pokusím
obrousit do tvaru kvádru kotoučovou bruskou k řezání kamene.
Tepelně-fyzikální vlastnosti, statistický soubor
Tab. 3 Měření Izometem – vzorek 4 – kus jádrové hliněné omítky – příložná sonda
θ
λ
cp106 a
ρ
w (%)
(°C) (W/mK) (J/m3 10(kg/m3)
6
K)
(m2/s)
20,46 0,52
0,71 0,732
1823
6
20,46 0,516 0,706 0,731
1823
6
20,46 0,542 0,707 0,766
1823
6
Směrodatná odchylka б (λ) = 0,014.
Tab. 4 – hodnoty λ hliněných směsí dle[1]
Hodnoty λ naměřené Izometem odpovídají hodnotám udávaných literaturou [1], ta ovšem
bohužel neuvádí, při jakých podmínkách byly zjištěny.
7
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
3.3 Zhodnocení
Hodnoty součinitele tepelné vodivosti vyšetřovaných materiálů korespondují s hodnotami
uváděnými v literatuře. Ve nasvědčuje tomu, že pomocí Izometu reálné hodnoty tepelně
fyzikálních veličin slámy i hliněných omítek získat lze. S ohledem na absenci manuálu
k přístroji Izomet vyplývá z mých měření zajímavé zjištění ohledně směru, ve kterém je
měřena velikost součinitele tepelné vodivosti. Z porovnání jejích hodnot měřených při
kolmém a rovnoběžném zavedení jehlové sondy do vzorku slámy, s hodnotami uváděnými
v zahraniční literatuře vyplývá, že součinitel tepelné vodivosti je měřen ve směru kolmém
k podélné ose sondy.
4 NÁVRH NA VYLEPŠENÍ IZOMETU
Získání statisticky významného souboru dat je nyní z časových důvodů náročné.
Jednotlivá měření trvají asi 20 minut. Poté je nutné si získaná data opsat z displeje a manuálně
zpustit měření další. V rámci projektu pro FRVŠ „ Rozšíření stávajících předmětů stavební
fyziky – Přírodní stavební materiály “ jsem podal návrh Ondřeje Fucimana na vytvoření
softwarově-hardwarového mostu digitální váha – PC – Izomet. Přístroj bude takto možno
ovládat odkudkoli z internetu a získaná data, včetně hmotnosti (pro stanovení vlhkosti) budou
průběžně automaticky zapisována. Takto bude možno získávat bez jakýchkoli časových
nároků na lidskou práci jakkoli rozsáhlé soubory dat. Tím bude umožněno statistické
vyhodnocování zjišťovaných parametrů vyšetřovaných materiálů.
5 IDEOVÝ NÁVRH APARATURY PRO MĚŘENÍ TEPELNÉHO ODPORU SLAMĚNÉ VRSTVY S VLIVEM
PŘENOSU TEPLA KONVEKCÍ
Na této kapitole nyní pracuji, doplním ji v rámci doktorské seminární práce II.
„Obalit 200l barely, dalo by se u nich měřit i stacionárně, tj. tak, že se odhadne příkon,
který se tam pak elektricky pošle. Když by byly barely v laboratoři se stálou teplotou, a
odhadlo by se to správně, tak by se prostě jejich teplota neměnila, po nahřátí a zaregulování
příkonu. Nahřát se dají ponorným vařičem, regulovat a měřit nevím čím nejlíp, ale lidi od
elektřiny to jistě vymyslí. Ustálený stav nastane pro slámu později než pro polystyrén, je
těžká...“
6 MATEMATICKÁ ANALÝZA VLIVU PŘENOSU TEPLA KONVEKCÍ NA TEPELNÝ ODPOR SLAMĚNÉ
STĚNY (ZPRACOVÁNO DLE [2])
V izolační vrstvě, kterou se záření těžko prodírá, se v optimálním případe vzduch
nepohybuje a většina tepelného toku pak probíhá srážkami molekul vzduchu, padá tedy na
vrub tepelné vodivosti vzduchu. K tomu se přidává vedení vlákny (ta jsou tak pětkrát
vodivější) a záření od vlákna ke vláknu. K vodivosti samotného vzduchu oba jevy přidají
třetinu až polovinu.
Tok tepla je nepřímo úměrný tloušťce izolační vrstvy. A ovšem přímo úměrný rozdílu
teplot, velikosti izolované plochy a vlastní tepelné vodivosti materiálu. Pro všechny izolační
materiály, přírodní i tovární, přibližně platí λ = 0,04 W/(m.K); odchylky nepřevyšují dvacet
procent (jen nanočásticové velmi drahé materiály izolují dvakrát lépe, ve vakuových panelech
dokonce pětkrát lépe).
Jinak je to ovšem, když izolační vrstvou vzduch proudí, ať již samovolně (konvekcí,
teplejší směrem vzhůru, chladnější dolů) nebo vlivem proudění okolního vzduchu.
8
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
6.1 Konvekce teoreticky
Vliv proudění na tepelný tok se vyjadřuje tzv. Nusseltovým číslem. Je-li rovno jedné, je to
případ, kdy se proudění nijak tepelně neprojevuje, tepelný tok se realizuje jen zářením a
vedením ve vzduchu a vedením ve vláknech. Je-li rovno dvěma, pak to znamená, že proudění
snížilo tepelný odpor izolační vrstvy na polovinu. Jak ukazují americká a dánská měření
(napsal jsem si o ně, na odpověď čekám – pozn. autora), a jak také vyplývá z teorie, to je
právě případ slaměných balíku v situaci, kdy je venku mráz.
Porézní izolační materiály proudění potlačují, kladou mu odpor. Odpor kladený proudění
lze charakterizovat jediným geometrickým parametrem, permeabilitou, která má rozměr
plochy a značí se obvykle K. Porézní tepelně izolační materiály ji mají v rozmezí 10-7 až 10-10
metru čtverečního, lépe se to pamatuje v milimetrech čtverečních, kdy je to od jedné desetiny
do jedné desetitisíciny. Nebo ještě lépe, jako odmocnina z této hodnoty, lze si ji představit
jako jakýsi průměr kanálku, to je pak od tří desetin milimetru (balíky slámy) do setiny
milimetru.
Abychom získali Nusseltovo číslo Nu, vyjdeme z modifikovaného Rayleighova čísla Ram
pro porézní vrstvy. Ram je úměrné výšce porézní dutiny H, teplotnímu rozdílu T a
permeabilitě K. Pro obvyklou zimní teplotu v dutině a obvyklé materiály s λ = 0,04 W/(m.K)
je to kolem
Ram = 0,7 (H / 1 dm) (T / 10 K) (K / 0,01 mm2) (1)
Vodorovné homogenní vrstvy, i když v nich teplota klesá směrem vzhůru, zůstávají bez
konvekce, pokud platí, že: Ram<40 (nebo <25, je-li vrstva nahoře otevřená, což by ale být
neměla už kvůli možným poryvům větru).
Nad tímto limitem platí:
Nu = 1 + 0,04 (Ram − 40) (2)
Ve svislých vrstvách, jimiž jde tepelný tok příčně, se konvekce odehrává vždy. Ale
Nusseltovo číslo zůstává pod 1,1 je-li Ram nižší než 10.
Má-li konvektivní buňka čtvercový průřez (to muže být případ stěn z balíku slámy, vlivem
nehomogenity na rozhraní balíku) pak zhruba platí (dle [2]), že
Nu = 1 + Ram/100 pro Ram < 15,
Nu = 0,8 + Ram/ 36 pro 15 < Ram < 40,
Nu = 1 + Ram/ 45 pro 40 < Ram < 100. (3)
Jinými slovy, Ram= 20 zhoršuje izolační vlastnosti o třetinu, Ram= 90 třikrát.
Sláma má K = 0,1 mm2 – to je hodně. Taková hodnota vyplývá z publikovaných měření
[např. 4, str. 43] i z měření, která prováděl Jan Hollan pomocí dlouhého polyetylenového
vaku, dávajícího přetlak asi 1 Pa (měřené balíky měly objemovou hmotnost kolem 75 kg/m2).
K tomu, že musí být řádově takto velká, lze k ní dojít ale i úvahou. Reprezentuje totiž průřez
typického póru. Kdyby byl čtvercový, pak by jeho hrana byla asi třetina milimetru, což je
hodnota, která odpovídá stlačené vrstvě málo uspořádaných slaměných stébel. Sláma je ze
všech izolačních materiálu nejhrubší, až na dřevěné štěpky (které už izolují zřetelně hůře), u
všech ostatních vláknitých či vločkových materiálu, nemají-li objemové hmotnosti zvláště
nízké, jsou póry tenčí.
9
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Snížit modifikované Rayleighovo číslo lze bud snížením permeability, tedy přidáním
dostatečně jemnozrnné frakce, nebo rozdělením vrstvy na menší buňky.
U vodorovné vrstvy nad vytápěnými prostory stačí rozdělení na dvě poloviny (např. papírem,
lepenkou nebo jakoukoliv starou fólií se spoustou dírek). Ram se sníží čtyřikrát. Dvě vrstvy
balíků (celkové výšky 80 cm) by měly bez rozdělení Ram kolem 175, je-li teplotní spád 30 K.
Po oddělení vrstev přepážkou, která proudění klade velký odpor, se Ram zmenší na 45. Tak
lze dosáhnout hodnoty U kolem 0,06 W/m2K.
Oproti tomu, pouhá jedna vodorovná vrstva standardních balíku má v takových
podmínkách U velkou až 0,3W/m2K, a dvě neoddělené vrstvy asi stěží méně než 0,2!
Ve zdi to není tak jednoduché. Vodorovné oddělení balíku nemůže pomoci (možná může i
vadit). 80cm dvojitá vrstva se svislou bariérou proti konvekci uprostřed dává sice hodnotu U
pod 0,1 (tak je izolovaný tepelný zásobník moštárny a seminárního centra v Hostětíně), ale
většina lidí dává přednost tenčím stěnám.
Výše uvedené hodnoty jsou převzaty z [2]. Dále uvádím hodnoty R aU tak, jak jsem je dle
teorie „Přenos tepla konvekcí“ z [2] spočítal já. Z [2] však není jasné, zda lze pro výpočet
Ram svislých vrstev uvažovat stejný vztah jako pro výpočet vrstev vodorovných. Prozatím
uvažuji, že ano a na odpověď autora [2] na můj dotaz čekám. Počítal jsem dvěma způsoby.
V prvním případě jsem závislost Nu na Ra uvažoval jako lineární lomenou funkci (3),
v případě druhém jsem uvažoval kvadratickou závislost Nu na Ra, s koeficienty a, b, c
určenými extrapolací z grafu 1 dle [3]. Literatura [3] totiž výpočet bohužel neuvádí, uvádí
pouze graf, coby jeho výsledek.
Nu = a + b.Ra + c.Ra2
a = 0.792385
b = 0.0291139
c = -4.87954.10-5 (4)
Graf 1 – Na = f(Ra)
10
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
6.2 Srovnání aproximativních metod (funkce lineární lomená a funkce
kvadratická)
Uvažuji skladbu obvodového pláště reálného objektu dle kap. 7.x.x
Tedy:
hliněná omítka, tloušťka 80 mm, λ * = 0,526 W/m.K
slaměný balík, tloušťka 500 mm, λ * = 0,051 W/m.K
hliněná omítka, tloušťka 80 mm, λ * = 0,526 W/m.K
* hodnoty měřené Izometem na reálných vzorcích z vyšetřovaného objektu
Avšak pro větší názornost dalších souvislostí, uvádím hodnoty U a R pouze slaměného
balíku v takovéto skladbě – počítám s ním tak, jako by byl ve skladbě konstrukce z obou
stran neprůvzdušně uzavřen, což hliněné omítky zaručí. Neprůvzdušnot hliněných omítek mi
byla potvrzena zatím pouze ústně konzutlantem z instituce Pasivní dům a odborníky dalších
organizací, v literatuře jsem tuto informaci zatím nenalezl a ani ji vlastním měřením
nepotvrdil. Pouze v [1] jsem nalezl tuto tabulku, hodnota rd v ní uvedená, by s průvzdušností
mohla souviset, avšak [1] k ní žádný komentář neuvádí. Co značí se mi nepodařilo zjistit.
Tab 3 – fyzikální vlastnosti hliněných omítek
Funkce lineární lomená
Výhodou je snažší výpočet požadovných hodnot z hlavy či tužkou na papír, nevýhoudou
menší přesnost. Poslouží jako prvotní odhad. Z grafu 2 je patrné, že odhad zůstává na straně
bezpečné.
Výtah z výpočtů z excelu
Sláma - balíky 30x50x60 cm
Objemová
hmotnost
ρ = 70 kg/m3
Tepelný tok rovnoběžně se stébly
Vnitřní návrhová
teplota
θi (°C)
e (°C)
20
1
θai (°C)
21
11
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
součinitel
tepelné
vodivosti
relativní
vlhkost
venkovní
teplota
permeabilita
Rayleighovo
číslo
Nusseltovo
číslo
tepelný
odpor bez
konvekce
tepelný odpor
s konvekcí
H (m)
λ (W/m.K)
w (%)
θe (°C)
K (mm 2)
Ram .10-8(K/m)
Nu
R (m2.K/W)
Rk (m2.K/W)
0,5
0,063
< 20
0,5
0,063
-18
0,1
136,5
4,413
7,937
1,799
-15
0,1
126
4,150
7,937
1,912
0,5
0,063
-12
0,1
115,5
3,888
7,937
2,042
0,5
0,063
-9
0,1
105
3,625
7,937
2,189
0,5
0,063
-6
0,1
94,5
3,363
7,937
2,360
0,5
0,063
-3
0,1
84
3,100
7,937
2,560
0,5
0,063
0
0,1
73,5
2,838
7,937
2,797
0,5
0,063
3
0,1
63
2,575
7,937
3,082
0,5
0,063
6
0,1
52,5
2,313
7,937
3,432
0,5
0,063
9
0,1
42
2,050
7,937
3,871
0,5
0,063
12
0,1
31,5
1,788
7,937
4,440
0,5
0,063
15
0,1
21
1,525
7,937
5,204
0,5
0,063
18
0,1
10,5
1,263
7,937
6,286
0,5
0,063
20
0,1
3,5
1,088
7,937
7,298
tloušťka
* pokračování
R při přestupu
tepla na vnitř.
povrchu
R při přestupu
tepla na
vnějším.
povrchu
součinitel
prostupu
tepla bez
konvekce
Rsi (m2.K/W)
Rse (m2.K/W)
U (W/m2.K)
Uk (W/m2.K)
UN,20 (W/m2.K)
UN,20 (W/m2.K)
0,130
0,040
0,123
0,508
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,480
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,452
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,424
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,395
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,366
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,337
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,307
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,278
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,247
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,217
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,186
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,155
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,134
0,25
0,15
Extrapolace z grafu pomocí vztahů:
Ram = 0,7 .(H / 1 dm) .(T / 10 K). (K / 0,01 mm2)
Nu = 1 + Ram/100 pro Ram=15,
Nu = 0,8 + Ram/36 pro 15 < Ram < 40,
Nu = 1 + Ram/45 pro 40 < Ram < 100.
12
U doporučená dle
součinitel
ČSN 73 540
prostupu tepla
standart pasivního
s konvekcí
domu
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Funkce kvadratická
Výhodou je vyšší přesnost, nevýhodou nutnost použití výpočetní techniky.
Výtah z výpočtů z excelu
Sláma - balíky 30x50x60 cm
Objemová
hmotnost
ρ = 70 kg/m3
Tepelný tok rovnoběžně se stébly
θi (°C)
e (°C)
20
1
Vnitřní návrhová
teplota
tloušťka
θai (°C)
21
součinitel
tepelné
vodivosti
relativní
vlhkost
venkovní
teplota
permeabilita
H (m)
λ (W/m.K)
w (%)
θi (°C)
K (mm 2)
Rayleighovo
číslo
Ram .108
(K/m)
Nusseltovo číslo
tepelný
odpor bez
konvekce
Nu
R (m2.K/W)
tepelný
odpor s
konvekcí
Rk
(m2.K/W)
0,5
0,063
< 20
-18
0,1
0,5
0,063
-15
0,1
136,5
3,86
7,937
2,058
126
3,69
7,937
2,153
0,5
0,063
-12
0,5
0,063
-9
0,1
115,5
3,50
7,937
2,265
0,1
105
3,31
7,937
0,5
0,063
-6
0,1
2,397
94,5
3,11
7,937
2,554
0,5
0,063
-3
0,5
0,063
0
0,1
84
2,89
7,937
2,743
0,1
73,5
2,67
7,937
0,5
0,063
3
2,974
0,1
63
2,43
7,937
3,262
0,5
0,063
0,5
0,063
6
0,1
52,5
2,19
7,937
3,630
9
0,1
42
1,93
7,937
4,114
0,5
0,063
12
0,1
31,5
1,66
7,937
4,778
0,5
0,063
15
0,1
21
1,38
7,937
5,742
0,5
0,063
18
0,1
10,5
1,09
7,937
7,263
0,5
0,063
20
0,1
3,5
1,00
7,937
7,937
*
13
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
*pokračování
R při
přestupu
tepla na
vnitř.
povrchu
Rsi
(m2.K/W)
R při
přestupu
tepla na
vnějším.
povrchu
Rse
(m2.K/W)
0,130
0,130
součinitel
prostupu
tepla bez
konvekce
U doporučená
dle ČSN 73
540
U (W/m2.K)
součinitel
prostupu
tepla s
konvekcí
Uk
(W/m2.K)
UN,20 (W/m2.K)
UN,20 (W/m2.K)
0,040
0,123
0,449
0,25
0,15
0,040
0,123
0,430
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,411
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,390
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,367
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,343
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,318
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,291
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,263
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,233
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,202
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,169
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,135
0,25
0,15
0,130
0,040
0,123
0,123
0,25
0,15
standart pasivního
domu
Extrapolace z grafu kvadratickou funkcí:
Nu = a + b. Ram + c.Ram2
a=
0,792385
b=
0,0291139
c=
-4,88E-05
Grafické srovnání lineární vs kvadratická
Graf 2
Závislost Nusseltova čísla na teplotě
(tl. izolace 500 m m )
Vnější teplota (°C)
30
20
10
Nu lineárně
Nu kvadraticky
0
-10
-20
0
2
4
Nusseltovo číslo
14
6
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Graf 3
Vliv přenosu tepla konvekcí na velikost tepelného
odporu v závislosti na vnější teplotě
(tl. izolace 0,5 m )
Vnější teplota (°C)
30
20
10
Tepelný odpor (z Nu
lineárně)
0
Tepelný odpor (z Nu
kvadraticky)
-10
-20
0
5
10
2
Rk (W/m K)
Graf 4
Vliv přenosu tepla konvekcí na velikost součinitele
prostupu tepla v závislosti na vnější teplotě
(tl. izolace 0,5 m )
Vnější teplota (°C)
30
U (z Nu
lineárně)
20
U (z Nu
kvadraticky)
10
0
-10
-20
0,0
0,2
0,4
0,6
2
Uk(m K/W)
Rk jako funkce tloušťky izolační vrstvy pro různé teplotní spády
Autor [2] doporučuje pro snížení vlivu konvekce rozdělení izolační vrstvy vrstvami
lepenky. Tím dojde k snížení tloušťky vrstvy na níž přímo úměrně klesá velikost Rayleighova
čísla. Negativní vliv konvekce na velikost tepelného odporu lze takto velmi podstatně snížit.
Dělení slaměných balíků na vrstvy je však pracné. Proto by bylo žádoucí počet vrstev či jejich
tloušťky optimalizovat.
15
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Výtah z výpočtů z excelu
Sláma - vrstvy tl. 500,250,167,125 mm
Objemová
hmotnost
ρ = 70 kg/m3
Tepelný tok rovnoběžně se stébly
θi (°C)
e (°C)
20
1
Vnitřní návrhová
teplota
tloušťka
21
součinitel
tepelné
vodivosti
relativní
vlhkost
venkovní
teplota
permeabilita
H (m)
λ (W/m.K)
w (%)
θi (°C)
K (mm 2)
Rayleighovo
číslo
Ram .108
(K/m)
0,5
0,063
< 20
-18
0,1
136,5
0,5
0,063
-9
0,1
105
3,31
7,937
2,397
0,5
0,063
0
0,1
73,5
2,67
7,937
2,974
0,5
0,063
9
0,1
42
1,93
7,937
4,114
0,5
0,063
18
0,1
10,5
1,09
7,937
7,263
Nusseltovo číslo
tepelný
odpor bez
konvekce
Nu
R (m2.K/W)
tepelný
odpor s
konvekcí
Rk
(m2.K/W)
tloušťka
Nusseltovo číslo
tepelný
odpor bez
konvekce
Nu
R (m2.K/W)
tepelný
odpor s
konvekcí
Rk
(m2.K/W)
3,86
7,937
2,058
součinitel
tepelné
vodivosti
relativní
vlhkost
venkovní
teplota
permeabilita
H (m)
λ (W/m.K)
w (%)
θi (°C)
K (mm 2)
Rayleighovo
číslo
Ram .108
(K/m)
0,25
0,063
< 20
-18
0,1
68,25
2,55
7,937
3,110
0,25
0,063
-9
0,1
52,5
2,19
7,937
3,630
0,25
0,063
0
0,1
36,75
1,80
7,937
4,418
0,25
0,063
9
0,1
21
1,38
7,937
5,742
0,25
0,063
18
0,1
5,25
1,00
7,937
7,937
Nusseltovo číslo
tepelný
odpor bez
konvekce
Nu
R (m2.K/W)
tepelný
odpor s
konvekcí
Rk
(m2.K/W)
tloušťka
16
θai (°C)
součinitel
tepelné
vodivosti
relativní
vlhkost
venkovní
teplota
permeabilita
H (m)
λ (W/m.K)
w (%)
θi (°C)
K (mm 2)
Rayleighovo
číslo
Ram .108
(K/m)
0,167
0,063
< 20
-18
0,1
45,5
2,02
7,937
3,937
0,167
0,063
-9
0,1
35
1,75
7,937
4,531
0,167
0,063
0
0,1
24,5
1,48
7,937
5,376
0,167
0,063
9
0,1
14
1,19
7,937
6,667
0,167
0,063
18
0,1
3,5
1,00
7,937
7,937
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
tloušťka
součinitel
tepelné
vodivosti
relativní
vlhkost
venkovní
teplota
permeabilita
H (m)
λ (W/m.K)
w (%)
θi (°C)
K (mm 2)
Rayleighovo
číslo
Ram .108
(K/m)
0,125
0,063
< 20
-18
0,1
0,125
0,063
-9
0,125
0,063
0
0,125
0,063
9
0,125
0,063
18
Nusseltovo číslo
tepelný
odpor bez
konvekce
Nu
R (m2.K/W)
tepelný
odpor s
konvekcí
Rk
(m2.K/W)
34,125
1,73
7,937
4,590
0,1
26,25
1,52
7,937
5,211
0,1
18,375
1,31
7,937
6,054
0,1
10,5
1,09
7,937
7,263
0,1
2,625
1,00
7,937
7,937
Graf 5
Závislost Rk na tloušťce vrstev
20
Vnější teplota (°C)
15
10
500 mm
5
2x250 mm
0
3x167 mm
-5
4x125 mm
-10
-15
-20
0
2
4
6
8
10
2
Rk (W/m K)
6.3 Zhodnocení
Z konkrétních vypočítaných hodnot Rk a Uk nemá v tuto chvíli smysl vyvozovat
žádné závěry, pravděpodobně realitě odpovídat nebudou. Konvekce na velikost tepelného
odporu výzamný vliv zřejmě mít bude. Dle zahraničních zkušeností však ne zas až natolik
velký, jak by vyplývalo z čistě fyzikální teorie. Tato záležitost bude nyní hlavním tématem
mého dalšího výzkumu.
V této fázi nejde o získání přesných hodnot, ale o hledání metodiky k jejich určování.
Budu-li schopen vyjádřit vliv konvekce na velikost tepelného odporu slaměné stěny jako
funkci teplotního spádu a tloušťky izolace, mohu ji pak implementovat do stávajících metod
dle ČSN pro výpočty tepelných ztrát, tepelné stability, bilance zkondenzované vodní páry,
posouzení rizika kondenzae apod. ..
Tato záležitost zůstává jakýmkoli novým poznatkům otevřená. Bohatý zdroj vědecky
erudovaných a aktuálních informací týkajících se mj. také této problematiky si slibuji od
knihy Bruce Kinga Design of straw bale building (2007), kterou jsem si nyní po dlouhém
váhání, vzhledem k její vysoké ceně, objednal.
17
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
7 NÍZKOENERGETICKÝ RODINNÝ DŮM HRADČANY
Objektem, na který se zaměřuje moje tepelně-technická analýza uvedená v dalších
kapitolách je nízkoenergetický rodinný dům na pozemku C3 ve Sluneční ulici v Hradčanech u
Tišnova.
Spoustu zajímavých informací z průběhu jeho realizace lze nalézt zde:
http://www.rigi.cz/index.php?typ=RIA&showid=43
Pro bližší nastínění konceptu této stavby uvádím výtah z jeho projektové
dokumentace:
7.1 Z technické zprávy
Urbanistické, architektonické a stavebně technické řešení
a)
Pozemek se nachází v údolní nivě Čebínského potoka. Jeho ochranné pásmo 6 m od
hranice vodoteče zasahuje na pozemek. Západní část pozemku se nachází v záplavovém
území stoleté vody. V souvislosti s vodotečí je zde zvýšená hladina spodní vody. Pozemek má
rovinatý charakter, mírně se svažující k severovýchodu.
b)
Dům je umístěn v severovýchodním rohu pozemku, kde je jeho nejvyšší niveleta (247
m.n.m.). Při severní a západní straně pozemku je do této úrovně navršen zemní val, jenž
chrání pozemek před zaplavováním stoletou vodou. Snížená část pozemku (mezi zemním
valem) je využita pro zahradní jezírko přírodního charakteru. Dům se orientuje směrem do
zahrady tedy k jihu a západu.
celková zastavěná plocha:
dům - vytápěná část:
dům - nevytápěná část:
přístřešek:
sklep:
243 m2
109 m2
40 m2
75 m2
19 m2
celkový obestavěný prostor:
dům - vytápěná část:
dům - nevytápěná část
přístřešek:
sklep:
55 m2
1053 m3
650 m2
123 m2
255 m2
zpevněná plocha - dřevěná terasa:
plocha ozeleněné střechy:
plocha zahradního jezírka:
plocha zpevněné příjezdové cesty:
26 m2
120 m2
266 m2
108 m2
c)
Dům je navržen v duchu ekologického, přírodě blízkého stavění. Tomu odpovídají
použité materiály, a to jak z hlediska architektonického tak konstrukčního. Základními
materiály určujícími tento dům jsou nehraněná dřevěná kulatina, izolace slaměnými balíky,
vnitřní hliněné omítky a ozeleněné vegetační střechy.
Dům je dvoupodlažní, kdy horní podlaží má menší půdorysnou plochu než přízemí. Dům je
zastřešen plochými ozeleněnými střechami. Střecha nad rozšířeným přízemím je na východní
18
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
straně přetažena do strany a vytváří zde krytý přístřešek pro dvě automobilové stání. Na
opačné straně přístřešku než dům je celá konfigurace uzavřena zemním valem v němž je
umístěn samostatně stojící vlhký sklep.
Vlastní dům je členěn na vytápěnou – vysoce zateplenou část a nevytápěnou část
s pomocnými prostory (zádveří, šatna, sklad). V přízemí se nachází společný obytný prostor,
členěný na části kuchyň - jídelní kout - obytný prostor. Dále technologické a sociální zázemí
a ložnice. Patro tvoří soukromou část domu s pokoji a koupelnou. Z jižní strany k domu
přiléhá zimní zahrada – skleník s přímým vstupem z obytnou části domu.
Ideu přírodě blízkého domu bude zachovávat i úprava pozemku, kde hlavním prvkem je
navržené víceúčelové zahradní jezírko na principu biotopu.
d)
Dům je navržen jako nízkoenergetický, to znamená dům vysoce zateplený. Tomu
odpovídá i konstrukční řešení, které odděluje funkci nosnou a výplňovou – tepelně izolační.
Použité materiály respektují ideu přírodě blízkého stavění. Nosnou část domu tvoří dřevěná
konstrukce z nehraněné kulatiny. Stěnové výplně jsou tvořeny slaměnými balíky uzavřenými
mezi silnostěné omítky (cca 50 mm). Z vnitřní strany jsou užity omítky hliněné, které fungují
zároveň jako parozábrana. Z vnější strany je omítka na bázi vápenného hydrátu MULTIBAT,
jenž zaručuje prodyšnost skladby navenek. (Ve skutečnosti realizovány také jako hliněné.
pozn. autora)
Pro nevytápěnou část domu je obvodová konstrukce řešena jako samostatná. Konstrukční
desky – na vnější straně deska WP, na vnitřní straně deska MDF, vytváří dutinu, jenž je
vyplněna foukanou tepelnou izolací CLIMATIZER PLUS.
Dům je zastřešen bezúdržbovými ozeleněnými vegetačními střechami. Skladba střechy
odděluje funkci tepelně izolační (balíky slámy) a hydroizolační provětrávanou mezerou
krokví. Hydroizolační část zajišťuje fólie POTAN G na bázi PVC chráněná z obou stran
geotextilií. Oplechování a kotvení je řešeno pomocí poplastovaných plechů VIPLANYL..
e)
Vytápěná část domu je zaizolována balíky slámy o šíři 350 – 500 mm. To odpovídá
tepelnému odporu konstrukce 7,4 - 10,6 m2*K/W. Okna jsou zdvojená na principu
špaletových oken s užitím dvojskel. Venkovní dveře jsou tepelně izolační typu EURO.
f)
Z hlediska vyšší hladiny podzemní vody je dům založen na základovém roštu
tvořeném základovými pasy o šířce 600 mm. Rošt je uložen na masivním štěrkovém loži o
mocnosti 600 mm (500 mm štěrk hrubé frakce + 100 mm štěrk jemné frakce).
g)
Dům je navržen ve velké míře z přírodních recyklovatelných materiálů. Svým
provozem nevytváří žádné nežádoucí splodiny, hluky, vibrace, či jiné negativní účinky.
h)
Vjezd na pozemek z místní obslužné komunikace se nachází v jeho jihovýchodním
rohu. Přístup k domu vede po zpevněné štěrkové ploše se schopností retence vodních srážek.
Doprava v klidu je zajištěna přístřeškem pro dvě automobilová stání.
i)
Ochrana proti emanaci radonu se tohoto domu netýká, neboť způsobem založení je
stavba od terénu oddělena provětrávanou mezerou o min. šířce 500 mm. V domě je navíc
použit systém řízeného větrání s rekuperací, jenž je sám o sobě protiradonovým opatřením do
lokalit s vysokým radonovým rizikem.
j)
Projekt stavby dodržuje obecně technické požadavky na výstavbu dle vyhlášky č.
137/1998 Sb.
19
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
7.2 Situace stavby
Obr. 12 – Sluneční ulice, umístění pozemků
Obr. 13 – NED C3 – Situace M 1:200
20
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
7.3 Odezva kritické místnosti na tepelnou zátěž v letním období
Výpočet odezvy kritické místnosti na tepelnou zátěž v letním období jsem provedl
v programu Simulace 2007. Porovnal jsem různé varianty zasklení a stínění výplní otvorů a
variantu obvodového pláště realizovanou slaměnou jsem porovnal s variantou imaginární zděnou z cihel plných pálených, tedy materiálu s opačnými hodnotami tepelně fyzikálích
veličin než má sláma, aby byl rozdíl, co možná nejmarkantnější.
Obr.14 - Kritická místnost - Řez příčný
Obr.15 - Kritická místnost - Pohled jižní
Obr.16 - Kritická místnost - Pohled západní
21
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Obr.17 - Kritická místnost - Půdorys
Simulace nabízí dva výpočtové modely: metodu tepelné jímavosti a R-C metodu. Pro
jejich osvětlení uvádím výtah z nápovědy k programu:
METODA TEPELNÉ JÍMAVOSTI
Výpočet odezvy místnosti na tepelnou zátěž v letním období metodou tepelné
jímavosti (admittance method) vychází z ČSN EN ISO 13792, příloha A.3. Jedná se o model
hodnotící místnost kvazistacionárně s použitím dynamických tepelně technických vlastností
obalových konstrukcí.
Na základě výpočtu verifikačních příkladů uvedených v ČSN EN ISO 13791 a 13792
lze modul používající metodu tepelné jímavosti zařadit do třídy B (střední přesnost výpočtu).
V programu Simulace byly bez úprav použity všechny vztahy (A28) až (A54)
s výjimkou vztahu (A38), který byl upraven do tvaru:
,
kde
, max. ale jen 1.
Vliv rychlosti dosažení kvazistacionárního stavu
Pro vysvětlení této úpravy je nejprve nutné uvést, že původní vztah (A38) pro zisky
přes jednotlivé neprůsvitné konstrukce vychází z předpokladu, že již došlo k dosažení tzv.
kvazistacionárního stavu. Tedy, že uvažované teploty v exteriéru trvají tak dlouho, že už si na
ně libovolná obalová konstrukce “zvykne”. Uvažuje se totiž, že přes neprůsvitné konstrukce
prochází vždy teplo rovné součinu
zvýšenému či sníženému jen o mírné denní
variace. Čím je stěna masivnější, tím jsou tyto denní variace zanedbatelnější. Ve vztahu
je
průměrná teplota vnějšího prostředí působící na stěnu (průměr
z ekvivalentních slunečních teplot za celý den). Jinými slovy to znamená, že se předpokládá
22
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
dosažení určitého ustáleného stavu v konstrukci jako základu pro výpočet zisků. Kolem
tohoto “stacionárního” stavu pak probíhají mírné variace.
Problémem tohoto modelu je ovšem předpoklad, že všechny konstrukce reagují na
tepelnou zátěž v podstatě s podobnou časovou prodlevou. To ovšem není pravda, jak lze
snadno zjistit. Předpokládejme například, že se vnější teplota dlouhodobě pohybuje kolem
střední hodnoty 15 °C. Poté se teploty zvednou například na průměrných 25 °C a oscilují
mezi 18 a 32 °C. Stěna složená ze SDK, minerálních vláken a SDK na toto zvýšení vnějších
teplot zareaguje do cca 5 hodin. Stěna z plynosilikátu tl. 400 mm zareaguje zhruba za 48
hodin a kamenná stěna tl. 1500 mm až za téměř 12 dní.
Dosažení kvazistacionárního stavu, který je jedním z východisek modelu ČSN EN ISO
13792, tak nastane u běžných konstrukcí velmi rychle (maximálně 2-3 dny), zatímco u značně
masivních konstrukcí to může trvat i měsíc. Rychlost dosažení kvazistacionárního stavu by se
tedy měla u místností v objektech s masivními hmotnými konstrukcemi ve výpočtu alespoň
orientačně zohlednit, protože v našich klimatických podmínkách není reálné, aby trvalo
extrémně horké období zcela bez ochlazení po dobu 14 a více dní.
Upravený vztah (A38) byl do programu Simulace zaveden z výše komentovaných
důvodů. Veličina
představuje počet hodin, během kterých trvají klimatické podmínky
uvažované ve výpočtu ještě před okamžikem 0, kdy se výpočet zahajuje. Veličina
je počet
je počet hodin, které potřebuje konstrukce,
hodin od času 0 (začátku výpočtu). Hodnota
aby dosáhla kvazistacionárního stavu při zvýšení průměrné venkovní teploty o předepsaný
počet stupňů (v programu se stanovuje s pomocí nestacionárního 1D vedení tepla jako časový
úsek, který konstrukce potřebuje, aby rozložení teplot v její skladbě - stanovené pro náhlý
vzestup vnější teploty o předepsaný počet stupňů - odpovídalo stacionárnímu rozložení teplot
s odchylkou 0,1 C).
Prakticky se tato modifikace uplatňuje ve výpočtu pouze tehdy, pokud s ní uživatel
chce počítat a pokud zadá dva parametry:
*
počet dnů, během kterých již před okamžikem zahájení výpočtu trvají uvažované
klimatické podmínky
*
vzestup venkovní teploty - tj.rozdíl mezi průměrnou venkovní teplotou v době před
zvýšením teplot a po něm
(Tyto parametry jsem v této fázi analýzy objektu nezadával pozn. autora)
Příklad:
Týden trvají teploty kolem průměru 10 C, následuje zvýšení na průměrných 20 C.
Cílem výpočtu je vyhodnotit chování místnosti třetí den po zvýšení teplot. Do počtu dnů se
v tomto případě zadá hodnota 3 a do vzestupu teploty hodnota 10 C.
Efekt diskutované úpravy je značný především u místností s velmi hmotnými
konstrukcemi a s malou výměnou vzduchu. U moderních objektů s lehčími konstrukcemi či u
místností dosti větraných je vliv upraveného vztahu (A38) velmi malý.
23
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
R-C METODA
Výpočet odezvy místnosti na tepelnou zátěž v letním období R-C metodou (R-C
method) vychází z ČSN EN ISO 13792, příloha A.2. Jedná se o tříbodový model vycházející
z analogie mezi elektrickým obvodem a místností.
Na základě výpočtu verifikačních příkladů uvedených v ČSN EN ISO 13791 a 13792 lze
modul používající R-C metodu zařadit do třídy A (nejvyšší přesnost výpočtu).
V programu Simulace byly bez úprav použity všechny vztahy (A1) až (A27).
Vliv rychlosti dosažení kvazistacionárního stavu nebyl do modulu R-C metody
zahrnut. Všechny výsledky získané R-C metodou tedy představují chování místností po
dosažení kvazistacionárního stavu.
7.3.1 Varianta 1
Dveře a okna s reflexivním 4 mm sklem s velkým odrazem a světlýmí lamelovými
žaluziemi zvenčí, celková propustnost slunečního záření g = 0,05.
Obvodový plášť má skladbu dle projektové dokumentace konstrukce, tedy hliněná
omítka 80 mm, slaměný balík 500 mm, hliněná omítka 80 mm.
Metoda tepelné jímavosti
ODEZVA MÍSTNOSTI NA VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ
TEPELNOU ZÁTĚŽ V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN EN ISO 13792
Simulace 2007
Název úlohy :
Zpracovatel :
Zakázka :
Datum :
Tepelna Technika
2.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Datum a zeměpisná šířka:
Objem vzduchu v místnosti:
21. 8. , 52 st.
33.84 m3
Okrajové podmínky výpočtu:
24
Čas
[h]
n
[1/h]
Fi,i
[W]
Te
[C]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
0.5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
16.9
16.2
16.0
16.2
16.9
18.1
19.5
21.2
23.0
24.8
Intenzita slunečního záření pro jednotlivé orientace [W/m2]
I,S
I,J
I,V
I,Z
I,H
I,JV
I,JZ
I,SV
0
0
0
0
0
67
69
95
116
132
0
0
0
0
0
37
103
259
420
553
0
0
0
0
0
265
549
656
637
526
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
0
0
0
0
0
92
248
415
567
687
0
0
0
0
0
178
432
608
699
708
0
0
0
0
0
37
69
95
116
151
0
0
0
0
0
219
384
376
270
132
I,SZ
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
26.5
27.9
29.1
29.8
30.0
29.8
29.1
28.0
26.5
24.8
23.0
21.2
19.5
18.1
142
145
142
132
116
95
69
67
0
0
0
0
0
0
640
670
640
553
420
259
103
37
0
0
0
0
0
0
353
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
142
145
353
526
637
656
549
265
0
0
0
0
0
0
764
790
764
687
567
415
248
92
0
0
0
0
0
0
644
516
345
151
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
345
516
644
708
699
608
432
178
0
0
0
0
0
0
142
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
142
145
142
132
270
376
384
219
0
0
0
0
0
0
Vysvětlivky:
Te je zákl. teplota vnějšího vzduchu, n je násobnost výměny a Fi,i je velikost vnitřních zdrojů tepla.
Zadané neprůsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.11 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
jih
Venkovní teplota:
Te1
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
d [m]
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.03
0.27
12.0 h
3.33 W/K
Konstrukce číslo 2 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.11 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
západ
Venkovní teplota:
Te1
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
d [m]
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.03
0.27
12.0 h
3.33 W/K
Konstrukce číslo 3 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.10 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0100
0.1400
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.10
0.51
2.6 h
2.23 W/K
Konstrukce číslo 4 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce:
6.27 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
0.54 W/m2K
0.13 m2K/W
Lambda
[W/mK]
0.65 W/m2K
0.13 m2K/W
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
25
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0100
0.1500
0.0100
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.48
0.57
5.0 h
1.97 W/K
Konstrukce číslo 5 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.10 m2K/W
Tep.odpor Rse:
Orientace kce:
horizont
Venkovní teplota:
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění:
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Název
d [m]
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
3.3 h
3.10 W/K
Konstrukce číslo 6 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.17 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
1
2
3
4
Název
d [m]
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
0.25
0.48
0.13 W/m2K
0.07 m2K/W
Te1
1.00
Lambda
[W/mK]
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.01
0.32
1800.0
500.0
2000.0
0.95 W/m2K
0.07 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
2.8 h
2.37 W/K
Zadané vnější průsvitné konstrukce:
26
Konstrukce číslo 1
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
2.52 m2
0.13 m2K/W
jih
0.050
0.000
1.00
0.50 m
0.000
Souč. prostupu tepla U*:
1.06 W/m2K
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Venkovní teplota:
Te1
Činitel prostupu TauE:
0.050
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Konstrukce číslo 2
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
3.24 m2
0.13 m2K/W
západ
0.050
0.000
1.00
0.50 m
0.000
Souč. prostupu tepla U*:
1.06 W/m2K
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Venkovní teplota:
Te1
Činitel prostupu TauE:
0.050
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel jímavosti Y:
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
0.96 W/K
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
metoda tepelné jímavosti
Obalová plocha místnosti At:
Měrný tepelný zisk prostupem Ht:
Celk. činitel jímavosti místnosti Yt:
Celkový činitel povrchu F,sm:
Opravný činitel f,c:
Opravný činitel f,r:
67.43 m2
10.08 W/K
176.82 W/K
0.389
0.971
0.953
Výsledné vnitřní teploty a tepelná zátěž:
Čas
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Tepelná zátěž
[W]
751.0
729.6
723.5
729.5
750.8
790.6
833.6
887.2
947.3
526.1
549.7
568.3
573.3
588.2
595.6
595.1
585.9
561.9
530.8
511.6
938.2
883.0
830.9
788.0
Teplota
vnitřního vzduchu
[C]
Teplota
střední radiační
[C]
Teplota
výsledná operativní
[C]
26.17
26.06
26.03
26.06
26.17
26.37
26.58
26.85
27.14
27.73
27.86
27.96
27.99
28.07
28.11
28.10
28.05
27.92
27.75
27.65
27.10
26.83
26.57
26.35
26.94
26.92
26.92
26.92
26.94
26.99
27.03
27.08
27.16
27.23
27.31
27.37
27.36
27.42
27.45
27.46
27.43
27.33
27.20
27.14
27.11
27.06
27.01
26.98
26.56
26.49
26.48
26.49
26.56
26.68
26.80
26.97
27.15
27.48
27.58
27.66
27.67
27.74
27.78
27.78
27.74
27.62
27.48
27.40
27.10
26.94
26.79
26.66
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
26.03
27.14
26.92
27.16
26.48
27.15
Maximální hodnota:
28.11
27.46
27.78
Graf 6
27
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
R-C metoda
ODEZVA MÍSTNOSTI NA VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ
TEPELNOU ZÁTĚŽ V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN EN ISO 13792
Simulace 2007
Název úlohy :
Zpracovatel :
Zakázka :
Datum :
Tepelna Technika
2.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Datum a zeměpisná šířka:
Objem vzduchu v místnosti:
Souč. přestupu tepla prouděním:
Souč. přestupu tepla sáláním:
Činitel f,sa:
21. 8. , 52 st.
33.84 m3
2.50 W/m2K
5.50 W/m2K
0.10
Okrajové podmínky výpočtu:
28
Čas
[h]
n
[1/h]
Fi,i
[W]
Te
[C]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
16.9
16.2
16.0
16.2
16.9
18.1
19.5
21.2
23.0
24.8
26.5
27.9
29.1
29.8
30.0
29.8
Intenzita slunečního záření pro jednotlivé orientace [W/m2]
I,S
I,J
I,V
I,Z
I,H
I,JV
I,JZ
I,SV
0
0
0
0
0
67
69
95
116
132
142
145
142
132
116
95
0
0
0
0
0
37
103
259
420
553
640
670
640
553
420
259
0
0
0
0
0
265
549
656
637
526
353
145
142
132
116
95
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
353
526
637
656
0
0
0
0
0
92
248
415
567
687
764
790
764
687
567
415
0
0
0
0
0
178
432
608
699
708
644
516
345
151
116
95
0
0
0
0
0
37
69
95
116
151
345
516
644
708
699
608
0
0
0
0
0
219
384
376
270
132
142
145
142
132
116
95
I,SZ
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
142
132
270
376
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
17
18
19
20
21
22
23
24
0.5
0.5
0.5
0.5
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
100
29.1
28.0
26.5
24.8
23.0
21.2
19.5
18.1
69
67
0
0
0
0
0
0
103
37
0
0
0
0
0
0
69
37
0
0
0
0
0
0
549
265
0
0
0
0
0
0
248
92
0
0
0
0
0
0
69
37
0
0
0
0
0
0
432
178
0
0
0
0
0
0
69
37
0
0
0
0
0
0
384
219
0
0
0
0
0
0
Vysvětlivky:
Te je teplota vnějšího vzduchu, n je násobnost výměny v místnosti a Fi,i je velikost vnitřních zdrojů tepla.
Zadané neprůsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.11 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
jih
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Tepelná kapacita C: 135.903 kJ/m2K
Konstrukce číslo 2 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.11 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
západ
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Tepelná kapacita C: 135.903 kJ/m2K
Konstrukce číslo 3 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.10 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
Tepelná kapacita C:
d [m]
0.0100
0.1400
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
71.563 kJ/m2K
Konstrukce číslo 4 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce:
6.27 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
Tepelná kapacita C:
0.54 W/m2K
0.13 m2K/W
d [m]
0.0100
0.1500
0.0100
0.65 W/m2K
0.13 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
40.352 kJ/m2K
Konstrukce číslo 5 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.10 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.13 W/m2K
0.07 m2K/W
29
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Orientace kce:
Pohltivost záření:
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
horizont
0.60
Název
Činitel oslunění:
d [m]
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
1.00
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Tepelná kapacita C: 129.915 kJ/m2K
Konstrukce číslo 6 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.17 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
1
2
3
4
Název
d [m]
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
Tepelná kapacita C:
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
0.95 W/m2K
0.07 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
66.713 kJ/m2K
Zadané vnější průsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
2.52 m2
0.13 m2K/W
jih
0.050
0.000
1.00
0.50 m
0.000
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rse:
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
Konstrukce číslo 2
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
3.24 m2
0.13 m2K/W
západ
0.050
0.000
1.00
0.50 m
0.000
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rse:
1.06 W/m2K
0.07 m2K/W
1.06 W/m2K
0.07 m2K/W
Činitel prostupu TauE:
0.050
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel prostupu TauE:
0.050
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
Obalová plocha místnosti At:
Tepelná kapacita místnosti Cm:
Ekvivalentní akumulační plocha Am:
Měrný zisk vnitřní konvekcí a radiací His:
Měrný zisk přes okna a lehké konstrukce Hes:
Měrný zisk přes hmotné konstrukce Hth:
Činitel přestupu tepla na vnitřní straně Hms:
Činitel prostupu z exteriéru na povrch hmotných kcí Hem:
30
R-C metoda
67.43 m2
6277.7 kJ/K
55.52 m2
232.44 W/K
6.13 W/K
3.95 W/K
505.27 W/K
3.98 W/K
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Výsledné vnitřní teploty a tepelná zátěž:
Čas
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Tepelná zátěž
[W]
609.6
587.9
581.7
587.9
609.6
666.7
720.2
790.4
878.6
583.7
635.1
671.4
651.8
680.4
691.5
681.9
654.5
582.6
496.6
470.9
798.7
742.9
690.2
646.8
Teplota
vnitřního vzduchu
[C]
Teplota
střední radiační
[C]
Teplota
výsledná operativní
[C]
26.75
26.52
26.36
26.26
26.24
26.32
26.45
26.66
26.93
27.55
27.74
27.94
28.11
28.30
28.46
28.60
28.70
28.73
28.70
28.66
27.98
27.67
27.35
27.05
27.38
27.19
27.04
26.90
26.81
26.76
26.76
26.81
26.91
27.16
27.32
27.49
27.64
27.80
27.96
28.11
28.23
28.30
28.32
28.31
28.08
27.93
27.76
27.57
27.18
26.99
26.83
26.70
26.63
26.63
26.67
26.76
26.92
27.28
27.45
27.63
27.79
27.96
28.12
28.26
28.38
28.44
28.44
28.42
28.05
27.85
27.63
27.41
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
26.24
27.50
26.76
27.52
26.63
27.52
Maximální hodnota:
28.73
28.32
28.44
Graf 7
7.3.2 Varianta 2
Dveře a okna se sklem čirým obyčejným 3 mm a bez dalšího stínění, celková propustnost
slunečního záření g = 0,85.
Obvodový plášť má skladbu dle projektové dokumentace konstrukce, tedy hliněná omítka
80 mm, slaměný balík 500 mm, hliněná omítka 80 mm.
31
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Metoda tepelné jímavosti
ODEZVA MÍSTNOSTI NA VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ
TEPELNOU ZÁTĚŽ V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN EN ISO 13792
Simulace 2007
Název úlohy :
Zpracovatel :
Zakázka :
Datum :
Tepelna Technika
2.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Datum a zeměpisná šířka:
Objem vzduchu v místnosti:
21. 8. , 52 st.
33.84 m3
Okrajové podmínky výpočtu:
Čas
[h]
n
[1/h]
Fi,i
[W]
Te
[C]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
16.9
16.2
16.0
16.2
16.9
18.1
19.5
21.2
23.0
24.8
26.5
27.9
29.1
29.8
30.0
29.8
29.1
28.0
26.5
24.8
23.0
21.2
19.5
18.1
Intenzita slunečního záření pro jednotlivé orientace [W/m2]
I,S
I,J
I,V
I,Z
I,H
I,JV
I,JZ
I,SV
0
0
0
0
0
67
69
95
116
132
142
145
142
132
116
95
69
67
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
103
259
420
553
640
670
640
553
420
259
103
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
265
549
656
637
526
353
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
353
526
637
656
549
265
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
92
248
415
567
687
764
790
764
687
567
415
248
92
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
178
432
608
699
708
644
516
345
151
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
151
345
516
644
708
699
608
432
178
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
219
384
376
270
132
142
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
Vysvětlivky:
Te je zákl. teplota vnějšího vzduchu, n je násobnost výměny a Fi,i je velikost vnitřních zdrojů tepla.
Zadané neprůsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.11 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
jih
Venkovní teplota:
Te1
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
32
Název
d [m]
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
I,SZ
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
142
132
270
376
384
219
0
0
0
0
0
0
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0800
0.5000
0.0800
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.03
0.27
1800.0
70.0
1800.0
12.0 h
3.33 W/K
Konstrukce číslo 2 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.11 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
západ
Venkovní teplota:
Te1
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
d [m]
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.03
0.27
12.0 h
3.33 W/K
Konstrukce číslo 3 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.10 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0100
0.1400
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.10
0.51
2.6 h
2.23 W/K
Konstrukce číslo 4 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce:
6.27 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0100
0.1500
0.0100
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
5.0 h
1.97 W/K
Konstrukce číslo 5 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.10 m2K/W
Tep.odpor Rse:
Orientace kce:
horizont
Venkovní teplota:
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění:
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Název
d [m]
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.01
0.32
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
0.65 W/m2K
0.13 m2K/W
Lambda
[W/mK]
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.48
0.57
0.54 W/m2K
0.13 m2K/W
0.13 W/m2K
0.07 m2K/W
Te1
1.00
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
Konstrukce číslo 6 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
3.3 h
3.10 W/K
0.95 W/m2K
33
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Tep.odpor Rsi:
vrstva č.
1
2
3
4
0.17 m2K/W
Název
d [m]
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
Tep.odpor Rse:
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
0.07 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.25
0.48
2.8 h
2.37 W/K
Zadané vnější průsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
2.52 m2
0.13 m2K/W
jih
0.850
0.000
1.00
0.50 m
0.050
Souč. prostupu tepla U*:
1.06 W/m2K
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Venkovní teplota:
Te1
Činitel prostupu TauE:
0.800
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Konstrukce číslo 2
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
3.24 m2
0.13 m2K/W
západ
0.850
0.000
1.00
0.50 m
0.050
Souč. prostupu tepla U*:
1.06 W/m2K
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Venkovní teplota:
Te1
Činitel prostupu TauE:
0.800
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel jímavosti Y:
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
0.96 W/K
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
metoda tepelné jímavosti
Obalová plocha místnosti At:
Měrný tepelný zisk prostupem Ht:
Celk. činitel jímavosti místnosti Yt:
Celkový činitel povrchu F,sm:
Opravný činitel f,c:
Opravný činitel f,r:
67.43 m2
10.08 W/K
176.82 W/K
0.389
0.971
0.953
Výsledné vnitřní teploty a tepelná zátěž:
Čas
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
34
Tepelná zátěž
[W]
949.3
928.0
921.8
927.9
949.2
1047.3
1097.1
1175.2
1322.4
996.5
1098.2
1166.5
1015.1
1151.6
1248.6
1278.0
Teplota
vnitřního vzduchu
[C]
38.77
38.66
38.63
38.66
38.77
39.25
39.50
39.89
40.62
43.16
43.72
44.09
43.26
44.01
44.54
44.71
Teplota
střední radiační
[C]
41.40
41.38
41.37
41.38
41.39
41.78
41.85
42.05
42.62
43.15
43.68
44.02
43.12
43.87
44.42
44.59
Teplota
výsledná operativní
[C]
40.08
40.02
40.00
40.02
40.08
40.51
40.68
40.97
41.62
43.16
43.70
44.06
43.19
43.94
44.48
44.65
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
17
18
19
20
21
22
23
24
1246.8
1013.2
729.2
710.0
1136.6
1081.4
1029.3
986.3
44.53
43.25
41.69
41.59
39.70
39.42
39.16
38.95
44.43
43.15
41.59
41.53
41.56
41.51
41.47
41.43
44.48
43.20
41.64
41.56
40.63
40.47
40.32
40.19
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
38.63
41.19
41.37
42.45
40.00
41.82
Maximální hodnota:
44.71
44.59
44.65
Graf 8
R-C metoda
ODEZVA MÍSTNOSTI NA VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ
TEPELNOU ZÁTĚŽ V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN EN ISO 13792
Simulace 2007
Název úlohy :
Zpracovatel :
Zakázka :
Datum :
Tepelna Technika
2.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Datum a zeměpisná šířka:
Objem vzduchu v místnosti:
Souč. přestupu tepla prouděním:
Souč. přestupu tepla sáláním:
Činitel f,sa:
21. 8. , 52 st.
33.84 m3
2.50 W/m2K
5.50 W/m2K
0.10
35
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Okrajové podmínky výpočtu:
Čas
[h]
n
[1/h]
Fi,i
[W]
Te
[C]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
16.9
16.2
16.0
16.2
16.9
18.1
19.5
21.2
23.0
24.8
26.5
27.9
29.1
29.8
30.0
29.8
29.1
28.0
26.5
24.8
23.0
21.2
19.5
18.1
Intenzita slunečního záření pro jednotlivé orientace [W/m2]
I,S
I,J
I,V
I,Z
I,H
I,JV
I,JZ
I,SV
0
0
0
0
0
67
69
95
116
132
142
145
142
132
116
95
69
67
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
103
259
420
553
640
670
640
553
420
259
103
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
265
549
656
637
526
353
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
353
526
637
656
549
265
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
92
248
415
567
687
764
790
764
687
567
415
248
92
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
178
432
608
699
708
644
516
345
151
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
151
345
516
644
708
699
608
432
178
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
219
384
376
270
132
142
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
I,SZ
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
142
132
270
376
384
219
0
0
0
0
0
0
Vysvětlivky:
Te je teplota vnějšího vzduchu, n je násobnost výměny v místnosti a Fi,i je velikost vnitřních zdrojů tepla.
Zadané neprůsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.11 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
jih
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Tepelná kapacita C: 135.903 kJ/m2K
Konstrukce číslo 2 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.11 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
západ
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Tepelná kapacita C: 135.903 kJ/m2K
Konstrukce číslo 3 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.10 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
36
Název
d [m]
Lambda
[W/mK]
0.54 W/m2K
0.13 m2K/W
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
Tepelná kapacita C:
0.0100
0.1400
0.0100
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
71.563 kJ/m2K
Konstrukce číslo 4 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce:
6.27 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
Tepelná kapacita C:
0.0100
0.1500
0.0100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.65 W/m2K
0.13 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
40.352 kJ/m2K
Konstrukce číslo 5 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.10 m2K/W
Tep.odpor Rse:
Orientace kce:
horizont
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění:
vrstva č.
1800.0
1800.0
1800.0
Název
d [m]
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
0.13 W/m2K
0.07 m2K/W
1.00
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Tepelná kapacita C: 129.915 kJ/m2K
Konstrukce číslo 6 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.17 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
1
2
3
4
Název
d [m]
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
Tepelná kapacita C:
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
0.95 W/m2K
0.07 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
66.713 kJ/m2K
Zadané vnější průsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
2.52 m2
0.13 m2K/W
jih
0.850
0.000
1.00
0.50 m
0.050
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rse:
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
Konstrukce číslo 2
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
3.24 m2
0.13 m2K/W
západ
0.850
0.000
1.00
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rse:
1.06 W/m2K
0.07 m2K/W
1.06 W/m2K
0.07 m2K/W
Činitel prostupu TauE:
0.800
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel prostupu TauE:
0.800
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
37
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
0.50 m
0.050
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
R-C metoda
Obalová plocha místnosti At:
Tepelná kapacita místnosti Cm:
Ekvivalentní akumulační plocha Am:
Měrný zisk vnitřní konvekcí a radiací His:
Měrný zisk přes okna a lehké konstrukce Hes:
Měrný zisk přes hmotné konstrukce Hth:
Činitel přestupu tepla na vnitřní straně Hms:
Činitel prostupu z exteriéru na povrch hmotných kcí Hem:
67.43 m2
6277.7 kJ/K
55.52 m2
232.44 W/K
6.13 W/K
3.95 W/K
505.27 W/K
3.98 W/K
Výsledné vnitřní teploty a tepelná zátěž:
Čas
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
38
Tepelná zátěž
[W]
609.6
587.9
581.7
587.9
609.6
819.3
879.1
1009.1
1339.4
1322.0
1597.4
1777.4
1350.1
1648.6
1845.4
1879.6
1797.7
1218.5
496.6
470.9
798.7
742.9
690.2
646.8
Teplota
vnitřního vzduchu
[C]
Teplota
střední radiační
[C]
Teplota
výsledná operativní
[C]
41.41
40.92
40.50
40.15
39.89
39.88
39.85
39.96
40.34
42.88
43.59
44.34
44.54
45.26
46.01
46.68
47.23
47.19
46.67
46.47
43.71
43.13
42.53
41.96
43.59
43.13
42.69
42.28
41.91
41.71
41.53
41.45
41.58
42.58
43.18
43.85
44.20
44.80
45.49
46.17
46.77
46.96
46.71
46.54
45.50
45.04
44.56
44.08
42.92
42.44
42.01
41.62
41.28
41.14
41.01
40.98
41.19
42.67
43.30
44.00
44.30
44.94
45.65
46.33
46.91
47.03
46.70
46.52
44.94
44.44
43.93
43.42
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
39.85
43.13
41.45
44.01
40.98
43.74
Maximální hodnota:
47.23
46.96
47.03
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Graf 9
7.3.3 Varianta 3
Dveře a okna se slem čirým obyčejným 3 mm a bez dalšího stínění, celková propustnost
slunečního záření g = 0,85.
Ve skladbě obvodového pláště dle projektové dokumentace jsou slaměné balíky
nahrazeny zdivem z pálených cihel, tedy hliněná omítka 80 mm, zdivo z cihel pálených
plných 500 mm, hliněná omítka 80 mm.
Metoda tepelné jímavosti
ODEZVA MÍSTNOSTI NA VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ
TEPELNOU ZÁTĚŽ V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN EN ISO 13792
Simulace 2007
Název úlohy :
Zpracovatel :
Zakázka :
Datum :
Tepelna Technika
2.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Datum a zeměpisná šířka:
Objem vzduchu v místnosti:
21. 8. , 52 st.
33.84 m3
Okrajové podmínky výpočtu:
Čas
[h]
n
[1/h]
Fi,i
[W]
Te
[C]
Intenzita slunečního záření pro jednotlivé orientace [W/m2]
I,S
I,J
I,V
I,Z
I,H
I,JV
I,JZ
I,SV
I,SZ
1
2
3
4
5
6
7
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
16.9
16.2
16.0
16.2
16.9
18.1
19.5
0
0
0
0
0
67
69
0
0
0
0
0
37
69
0
0
0
0
0
37
103
0
0
0
0
0
265
549
0
0
0
0
0
37
69
0
0
0
0
0
92
248
0
0
0
0
0
178
432
0
0
0
0
0
37
69
0
0
0
0
0
219
384
39
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2.3
2.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
21.2
23.0
24.8
26.5
27.9
29.1
29.8
30.0
29.8
29.1
28.0
26.5
24.8
23.0
21.2
19.5
18.1
95
116
132
142
145
142
132
116
95
69
67
0
0
0
0
0
0
259
420
553
640
670
640
553
420
259
103
37
0
0
0
0
0
0
656
637
526
353
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
95
116
132
142
145
353
526
637
656
549
265
0
0
0
0
0
0
415
567
687
764
790
764
687
567
415
248
92
0
0
0
0
0
0
608
699
708
644
516
345
151
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
95
116
151
345
516
644
708
699
608
432
178
0
0
0
0
0
0
376
270
132
142
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
Vysvětlivky:
Te je zákl. teplota vnějšího vzduchu, n je násobnost výměny a Fi,i je velikost vnitřních zdrojů tepla.
Zadané neprůsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.84 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
jih
Venkovní teplota:
Te1
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
d [m]
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.01
0.33
11.9 h
3.06 W/K
Konstrukce číslo 2 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.84 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
západ
Venkovní teplota:
Te1
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
d [m]
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.01
0.33
11.9 h
3.06 W/K
Konstrukce číslo 3 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.10 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
40
0.0100
0.1400
0.0100
0.10
0.51
0.54 W/m2K
0.13 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
2.6 h
2.23 W/K
95
116
132
142
145
142
132
270
376
384
219
0
0
0
0
0
0
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Konstrukce číslo 4 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce:
6.27 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0100
0.1500
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.48
0.57
5.0 h
1.97 W/K
Konstrukce číslo 5 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.10 m2K/W
Tep.odpor Rse:
Orientace kce:
horizont
Venkovní teplota:
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění:
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Název
d [m]
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
3.3 h
3.10 W/K
Konstrukce číslo 6 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.17 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
1
2
3
4
Název
d [m]
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
0.25
0.48
0.13 W/m2K
0.07 m2K/W
Te1
1.00
Lambda
[W/mK]
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.01
0.32
0.65 W/m2K
0.13 m2K/W
0.95 W/m2K
0.07 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
2.8 h
2.37 W/K
Zadané vnější průsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
2.52 m2
0.13 m2K/W
jih
0.850
0.000
1.00
0.50 m
0.050
Souč. prostupu tepla U*:
1.06 W/m2K
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Venkovní teplota:
Te1
Činitel prostupu TauE:
0.800
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Konstrukce číslo 2
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
3.24 m2
0.13 m2K/W
západ
0.850
0.000
1.00
0.50 m
0.050
Souč. prostupu tepla U*:
1.06 W/m2K
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Venkovní teplota:
Te1
Činitel prostupu TauE:
0.800
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel jímavosti Y:
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
0.96 W/K
41
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
metoda tepelné jímavosti
Obalová plocha místnosti At:
Měrný tepelný zisk prostupem Ht:
Celk. činitel jímavosti místnosti Yt:
Celkový činitel povrchu F,sm:
Opravný činitel f,c:
Opravný činitel f,r:
67.43 m2
25.80 W/K
170.86 W/K
0.410
0.929
0.882
Výsledné vnitřní teploty a tepelná zátěž:
Čas
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Tepelná zátěž
[W]
1332.3
1311.4
1305.4
1311.2
1332.0
1427.5
1476.0
1552.8
1696.9
1367.5
1466.4
1532.7
1385.3
1518.1
1612.6
1641.2
1610.9
1383.9
1107.5
1089.2
1516.8
1462.6
1411.3
1369.0
Teplota
vnitřního vzduchu
[C]
Teplota
střední radiační
[C]
32.46
32.35
32.32
32.35
32.46
32.95
33.19
33.59
34.32
36.24
36.80
37.17
36.34
37.09
37.63
37.79
37.62
36.33
34.76
34.66
33.40
33.12
32.86
32.65
34.16
34.14
34.13
34.14
34.15
34.54
34.62
34.82
35.40
36.01
36.53
36.88
35.98
36.73
37.28
37.45
37.30
36.00
34.43
34.38
34.34
34.29
34.24
34.20
33.31
33.25
33.23
33.24
33.31
33.74
33.91
34.20
34.86
36.12
36.67
37.03
36.16
36.91
37.45
37.62
37.46
36.17
34.60
34.52
33.87
33.71
33.55
33.42
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
32.32
34.60
34.13
35.25
33.23
34.93
Maximální hodnota:
37.79
37.45
37.62
Graf 10
42
Teplota
výsledná operativní
[C]
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
R-C metoda
ODEZVA MÍSTNOSTI NA VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ
TEPELNOU ZÁTĚŽ V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN EN ISO 13792
Simulace 2007
Název úlohy :
Zpracovatel :
Zakázka :
Datum :
Tepelna Technika
2.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Datum a zeměpisná šířka:
Objem vzduchu v místnosti:
Souč. přestupu tepla prouděním:
Souč. přestupu tepla sáláním:
Činitel f,sa:
21. 8. , 52 st.
33.84 m3
2.50 W/m2K
5.50 W/m2K
0.10
Okrajové podmínky výpočtu:
Čas
[h]
n
[1/h]
Fi,i
[W]
Te
[C]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
16.9
16.2
16.0
16.2
16.9
18.1
19.5
21.2
23.0
24.8
26.5
27.9
29.1
29.8
30.0
29.8
29.1
28.0
26.5
24.8
23.0
21.2
19.5
18.1
Intenzita slunečního záření pro jednotlivé orientace [W/m2]
I,S
I,J
I,V
I,Z
I,H
I,JV
I,JZ
I,SV
0
0
0
0
0
67
69
95
116
132
142
145
142
132
116
95
69
67
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
103
259
420
553
640
670
640
553
420
259
103
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
265
549
656
637
526
353
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
353
526
637
656
549
265
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
92
248
415
567
687
764
790
764
687
567
415
248
92
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
178
432
608
699
708
644
516
345
151
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
151
345
516
644
708
699
608
432
178
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
219
384
376
270
132
142
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
I,SZ
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
142
132
270
376
384
219
0
0
0
0
0
0
Vysvětlivky:
Te je teplota vnějšího vzduchu, n je násobnost výměny v místnosti a Fi,i je velikost vnitřních zdrojů tepla.
Zadané neprůsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.84 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
jih
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
43
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Přesah markýzy:
vrstva č.
0.50 m
Název
d [m]
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Tepelná kapacita C: 153.459 kJ/m2K
Konstrukce číslo 2 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.84 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
západ
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
d [m]
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Tepelná kapacita C: 153.459 kJ/m2K
Konstrukce číslo 3 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.10 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
Tepelná kapacita C:
0.0100
0.1400
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
71.563 kJ/m2K
Konstrukce číslo 4 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce:
6.27 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
Tepelná kapacita C:
0.0100
0.1500
0.0100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.65 W/m2K
0.13 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
40.352 kJ/m2K
Konstrukce číslo 5 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.10 m2K/W
Tep.odpor Rse:
Orientace kce:
horizont
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění:
vrstva č.
0.54 W/m2K
0.13 m2K/W
Název
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
d [m]
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
0.13 W/m2K
0.07 m2K/W
1.00
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Tepelná kapacita C: 129.915 kJ/m2K
Konstrukce číslo 6 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.17 m2K/W
Tep.odpor Rse:
44
0.95 W/m2K
0.07 m2K/W
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
vrstva č.
1
2
3
4
Název
d [m]
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
Tepelná kapacita C:
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
66.713 kJ/m2K
Zadané vnější průsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
2.52 m2
0.13 m2K/W
jih
0.850
0.000
1.00
0.50 m
0.050
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rse:
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
Konstrukce číslo 2
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
3.24 m2
0.13 m2K/W
západ
0.850
0.000
1.00
0.50 m
0.050
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rse:
1.06 W/m2K
0.07 m2K/W
1.06 W/m2K
0.07 m2K/W
Činitel prostupu TauE:
0.800
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel prostupu TauE:
0.800
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
R-C metoda
Obalová plocha místnosti At:
Tepelná kapacita místnosti Cm:
Ekvivalentní akumulační plocha Am:
Měrný zisk vnitřní konvekcí a radiací His:
Měrný zisk přes okna a lehké konstrukce Hes:
Měrný zisk přes hmotné konstrukce Hth:
Činitel přestupu tepla na vnitřní straně Hms:
Činitel prostupu z exteriéru na povrch hmotných kcí Hem:
67.43 m2
6659.4 kJ/K
54.07 m2
232.44 W/K
6.13 W/K
19.67 W/K
492.01 W/K
20.48 W/K
Výsledné vnitřní teploty a tepelná zátěž:
Čas
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Tepelná zátěž
[W]
887.8
854.5
845.0
854.5
887.8
1142.8
1224.8
1402.2
1806.4
1867.1
2210.3
2439.7
1974.0
2312.8
2531.7
2561.1
Teplota
vnitřního vzduchu
[C]
35.29
34.76
34.32
33.94
33.65
33.63
33.62
33.75
34.18
36.06
36.81
37.61
37.84
38.62
39.43
40.14
Teplota
střední radiační
[C]
36.82
36.32
35.84
35.40
35.01
34.80
34.63
34.57
34.76
35.60
36.24
36.97
37.34
38.01
38.76
39.48
Teplota
výsledná operativní
[C]
36.35
35.83
35.37
34.94
34.58
34.44
34.31
34.32
34.58
35.74
36.42
37.17
37.49
38.20
38.96
39.68
45
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
17
18
19
20
21
22
23
24
2450.1
1778.4
933.8
880.0
1177.4
1091.9
1011.2
944.7
40.72
40.65
40.06
39.80
37.70
37.09
36.48
35.88
40.10
40.26
39.94
39.72
38.84
38.36
37.86
37.35
40.29
40.38
39.98
39.74
38.48
37.97
37.43
36.89
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
33.62
36.75
34.57
37.21
34.31
37.07
Maximální hodnota:
40.72
40.26
40.38
Graf 11
7.3.4 Varianta 4
Dveře a okna s reflexivním 4 mm sklem s velkým odrazem a světlýmí lamelovými
žaluziemi zvenčí, celková propustnost slunečního záření g = 0,85.
Ve skladbě obvodového pláště dle projektové dokumentace jsou slaměné balíky
nahrazeny zdivem z pálených cihel, tedy hliněná omítka 80 mm, zdivo z cihel pálených
plných 500 mm, hliněná omítka 80 mm.
46
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Metoda tepelné jímavosti
ODEZVA MÍSTNOSTI NA VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ
TEPELNOU ZÁTĚŽ V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN EN ISO 13792
Simulace 2007
Název úlohy :
Zpracovatel :
Zakázka :
Datum :
Tepelna Technika
2.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Datum a zeměpisná šířka:
Objem vzduchu v místnosti:
21. 8. , 52 st.
33.84 m3
Okrajové podmínky výpočtu:
Čas
[h]
n
[1/h]
Fi,i
[W]
Te
[C]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
16.9
16.2
16.0
16.2
16.9
18.1
19.5
21.2
23.0
24.8
26.5
27.9
29.1
29.8
30.0
29.8
29.1
28.0
26.5
24.8
23.0
21.2
19.5
18.1
Intenzita slunečního záření pro jednotlivé orientace [W/m2]
I,S
I,J
I,V
I,Z
I,H
I,JV
I,JZ
I,SV
0
0
0
0
0
67
69
95
116
132
142
145
142
132
116
95
69
67
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
103
259
420
553
640
670
640
553
420
259
103
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
265
549
656
637
526
353
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
353
526
637
656
549
265
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
92
248
415
567
687
764
790
764
687
567
415
248
92
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
178
432
608
699
708
644
516
345
151
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
151
345
516
644
708
699
608
432
178
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
219
384
376
270
132
142
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
I,SZ
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
142
132
270
376
384
219
0
0
0
0
0
0
Vysvětlivky:
Te je zákl. teplota vnějšího vzduchu, n je násobnost výměny a Fi,i je velikost vnitřních zdrojů tepla.
Zadané neprůsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.84 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
jih
Venkovní teplota:
Te1
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
d [m]
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
1000.0
1800.0
47
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.5000
0.0800
0.770
0.461
900.0
1000.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.01
0.33
1800.0
1800.0
11.9 h
3.06 W/K
Konstrukce číslo 2 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.84 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
západ
Venkovní teplota:
Te1
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
d [m]
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.01
0.33
11.9 h
3.06 W/K
Konstrukce číslo 3 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.10 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0100
0.1400
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.10
0.51
2.6 h
2.23 W/K
Konstrukce číslo 4 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce:
6.27 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0100
0.1500
0.0100
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
5.0 h
1.97 W/K
Konstrukce číslo 5 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.10 m2K/W
Tep.odpor Rse:
Orientace kce:
horizont
Venkovní teplota:
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění:
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Název
d [m]
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.01
0.32
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
0.13 W/m2K
0.07 m2K/W
Te1
1.00
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
Konstrukce číslo 6 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.17 m2K/W
Tep.odpor Rse:
48
0.65 W/m2K
0.13 m2K/W
Lambda
[W/mK]
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.48
0.57
0.54 W/m2K
0.13 m2K/W
3.3 h
3.10 W/K
0.95 W/m2K
0.07 m2K/W
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
vrstva č.
1
2
3
4
Název
d [m]
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
Činitel poklesu F,a:
Činitel povrchu F,s:
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
Časový posun Fi:
Činitel jímavosti Y:
0.25
0.48
2.8 h
2.37 W/K
Zadané vnější průsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
2.52 m2
0.13 m2K/W
jih
0.050
0.000
1.00
0.50 m
0.000
Souč. prostupu tepla U*:
1.06 W/m2K
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Venkovní teplota:
Te1
Činitel prostupu TauE:
0.050
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Konstrukce číslo 2
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
3.24 m2
0.13 m2K/W
západ
0.050
0.000
1.00
0.50 m
0.000
Souč. prostupu tepla U*:
1.06 W/m2K
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Venkovní teplota:
Te1
Činitel prostupu TauE:
0.050
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel jímavosti Y:
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
0.96 W/K
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
metoda tepelné jímavosti
Obalová plocha místnosti At:
Měrný tepelný zisk prostupem Ht:
Celk. činitel jímavosti místnosti Yt:
Celkový činitel povrchu F,sm:
Opravný činitel f,c:
Opravný činitel f,r:
67.43 m2
25.80 W/K
170.86 W/K
0.410
0.929
0.882
Výsledné vnitřní teploty a tepelná zátěž:
Čas
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Tepelná zátěž
[W]
1155.1
1134.2
1128.2
1134.0
1154.8
1193.5
1235.4
1288.4
1347.7
925.7
948.6
966.6
971.4
985.9
993.1
992.6
983.7
Teplota
vnitřního vzduchu
[C]
25.56
25.46
25.43
25.46
25.56
25.76
25.97
26.25
26.55
27.08
27.21
27.31
27.34
27.42
27.46
27.46
27.41
Teplota
střední radiační
[C]
26.25
26.23
26.22
26.23
26.24
26.30
26.33
26.40
26.48
26.56
26.64
26.70
26.69
26.75
26.79
26.79
26.76
Teplota
výsledná operativní
[C]
25.91
25.84
25.82
25.84
25.90
26.03
26.15
26.32
26.51
26.82
26.92
27.01
27.01
27.09
27.13
27.13
27.09
49
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
18
19
20
21
22
23
24
960.5
930.3
912.0
1339.6
1285.4
1234.1
1191.8
27.28
27.11
27.00
26.51
26.23
25.97
25.75
26.66
26.53
26.48
26.43
26.38
26.33
26.29
26.97
26.82
26.74
26.47
26.30
26.15
26.02
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
25.43
26.52
26.22
26.48
25.82
26.50
Maximální hodnota:
27.46
26.79
27.13
Graf 12
R-C metoda
ODEZVA MÍSTNOSTI NA VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ
TEPELNOU ZÁTĚŽ V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN EN ISO 13792
Simulace 2007
Název úlohy :
Zpracovatel :
Zakázka :
Datum :
Tepelna Technika
2.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Datum a zeměpisná šířka:
Objem vzduchu v místnosti:
Souč. přestupu tepla prouděním:
Souč. přestupu tepla sáláním:
Činitel f,sa:
21. 8. , 52 st.
33.84 m3
2.50 W/m2K
5.50 W/m2K
0.10
Okrajové podmínky výpočtu:
50
Čas
[h]
n
[1/h]
Fi,i
[W]
Te
[C]
1
2.3
100
16.9
Intenzita slunečního záření pro jednotlivé orientace [W/m2]
I,S
I,J
I,V
I,Z
I,H
I,JV
I,JZ
I,SV
0
0
0
0
0
0
0
0
I,SZ
0
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
2.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
2.3
2.3
2.3
2.3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
16.2
16.0
16.2
16.9
18.1
19.5
21.2
23.0
24.8
26.5
27.9
29.1
29.8
30.0
29.8
29.1
28.0
26.5
24.8
23.0
21.2
19.5
18.1
0
0
0
0
67
69
95
116
132
142
145
142
132
116
95
69
67
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
103
259
420
553
640
670
640
553
420
259
103
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
265
549
656
637
526
353
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
353
526
637
656
549
265
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
92
248
415
567
687
764
790
764
687
567
415
248
92
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
178
432
608
699
708
644
516
345
151
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
151
345
516
644
708
699
608
432
178
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
219
384
376
270
132
142
145
142
132
116
95
69
37
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
37
69
95
116
132
142
145
142
132
270
376
384
219
0
0
0
0
0
0
Vysvětlivky:
Te je teplota vnějšího vzduchu, n je násobnost výměny v místnosti a Fi,i je velikost vnitřních zdrojů tepla.
Zadané neprůsvitné konstrukce:
Konstrukce číslo 1 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.84 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
jih
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Tepelná kapacita C: 153.459 kJ/m2K
Konstrukce číslo 2 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Souč. prostupu tepla U*:
0.84 W/m2K
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
0.07 m2K/W
Orientace kce:
západ
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Přesah markýzy:
0.50 m
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Tepelná kapacita C: 153.459 kJ/m2K
Konstrukce číslo 3 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.10 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
Tepelná kapacita C:
d [m]
0.0100
0.1400
0.0100
0.54 W/m2K
0.13 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
71.563 kJ/m2K
51
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Konstrukce číslo 4 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce:
6.27 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.13 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
Název
d [m]
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
Tepelná kapacita C:
0.0100
0.1500
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
40.352 kJ/m2K
Konstrukce číslo 5 ... vnější jednoplášťová konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.10 m2K/W
Tep.odpor Rse:
Orientace kce:
horizont
Pohltivost záření:
0.60
Činitel oslunění:
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.65 W/m2K
0.13 m2K/W
Název
d [m]
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
0.13 W/m2K
0.07 m2K/W
1.00
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Tepelná kapacita C: 129.915 kJ/m2K
Konstrukce číslo 6 ... vnitřní konstrukce
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rsi:
0.17 m2K/W
Tep.odpor Rse:
vrstva č.
1
2
3
4
Název
d [m]
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
Tepelná kapacita C:
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
0.95 W/m2K
0.07 m2K/W
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
66.713 kJ/m2K
Zadané vnější průsvitné konstrukce:
52
Konstrukce číslo 1
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
2.52 m2
0.13 m2K/W
jih
0.050
0.000
1.00
0.50 m
0.000
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rse:
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
Konstrukce číslo 2
Plocha konstrukce:
Tep.odpor Rsi:
Orientace kce:
Propustnost záření g:
Terciální činitel Sf3:
Korekční činitel clonění:
Přesah markýzy:
Sekundární činitel Sf2:
3.24 m2
0.13 m2K/W
západ
0.050
0.000
1.00
0.50 m
0.000
Souč. prostupu tepla U*:
Tep.odpor Rse:
1.06 W/m2K
0.07 m2K/W
1.06 W/m2K
0.07 m2K/W
Činitel prostupu TauE:
0.050
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel prostupu TauE:
0.050
Korekční činitel rámu:
0.90
Činitel oslunění se stanovuje výpočtem.
Činitel jímavosti Y:
0.96 W/K
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
R-C metoda
Obalová plocha místnosti At:
Tepelná kapacita místnosti Cm:
Ekvivalentní akumulační plocha Am:
Měrný zisk vnitřní konvekcí a radiací His:
Měrný zisk přes okna a lehké konstrukce Hes:
Měrný zisk přes hmotné konstrukce Hth:
Činitel přestupu tepla na vnitřní straně Hms:
Činitel prostupu z exteriéru na povrch hmotných kcí Hem:
67.43 m2
6659.4 kJ/K
54.07 m2
232.44 W/K
6.13 W/K
19.67 W/K
492.01 W/K
20.48 W/K
Výsledné vnitřní teploty a tepelná zátěž:
Čas
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Tepelná zátěž
[W]
887.8
854.5
845.0
854.5
887.8
990.4
1066.2
1183.8
1346.3
1129.2
1248.6
1334.3
1276.2
1345.1
1378.4
1364.1
1307.5
1142.9
933.8
880.0
1177.4
1091.9
1011.2
944.7
Teplota
vnitřního vzduchu
[C]
Teplota
střední radiační
[C]
Teplota
výsledná operativní
[C]
26.69
26.38
26.15
25.98
25.89
25.92
26.02
26.21
26.49
27.09
27.36
27.66
27.92
28.20
28.47
28.72
28.92
29.01
28.98
28.91
28.17
27.81
27.43
27.06
27.31
27.04
26.80
26.59
26.42
26.32
26.28
26.31
26.42
26.70
26.93
27.19
27.45
27.71
27.98
28.23
28.45
28.59
28.61
28.58
28.29
28.08
27.84
27.58
27.12
26.84
26.60
26.40
26.26
26.20
26.20
26.28
26.44
26.82
27.06
27.34
27.60
27.86
28.13
28.38
28.60
28.72
28.73
28.68
28.25
28.00
27.71
27.42
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
25.89
27.39
26.28
27.40
26.20
27.40
Maximální hodnota:
29.01
28.61
28.73
Graf 13
53
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
7.4 Posouzení tepelné stability kritické místnosti v letním období
Posouzení stability kritické místnosti v letním období jsem provedl v programu
Stabilita 2007. Porovnal jsem tytéž varianty zasklení, stínění výplní otvorů a provedení
obvodového pláště jako v případě posuzování odezvy kritické místnosti na tepelnou zátěž.
7.4.1 Varianta 1
Dveře a okna s reflexivním 4 mm sklem s velkým odrazem a světlýmí lamelovými
žaluziemi zvenčí, celková propustnost slunečního záření g = 0,05.
Obvodový plášť má skladbu dle projektové dokumentace konstrukce, tedy hliněná
omítka 80 mm, slaměný balík 500 mm, hliněná omítka 80 mm.
TEPELNÁ STABILITA MÍSTNOSTI V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN 730540 a STN 730540
Stabilita 2007
Název ulohy:
Zakázka :
Zpracovatel :
Datum :
Stabilita 3
NED Hradčany
TT 2007
3.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Teplotní oblast:
Návrh.teplota int.vzduchu Tai:
A
20.0 C
Měrné objemové teplo vnitřního vzduchu:
Jiné trvalé tepelné zisky či ztráty v místnosti:
Objem vzduchu v hodnocené místnosti:
Násobnost výměny vzduchu:
Souč. přestupu h,e:
Souč. přestupu h,i:
14.3 W/m2K
7.7 W/m2K
1217.0 J/m3K
100 W
33.8 m3
0.5 1/h
Jednotlivé konstrukce v místnosti:
Konstrukce číslo 1 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
54
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Teplotní útlum:
1957.04
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
J
23.42 h
0.0 J
Konstrukce číslo 2 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Teplotní útlum:
1957.04
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
Z
23.42 h
0.0 J
Konstrukce číslo 3 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce: 11.10 m2
vrstva č.
Název
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
d [m]
0.0100
0.1400
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
29907944.0 J
Konstrukce číslo 4 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce:
6.27 m2
vrstva č.
Název
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
d [m]
0.0100
0.1500
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
6282623.0 J
Konstrukce číslo 5 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Název
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
d [m]
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Teplotní útlum:
4375.65
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
H
2.82 h
0.0 J
Konstrukce číslo 6 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce: 11.28 m2
55
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
vrstva č.
1
2
3
4
Název
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
d [m]
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
23928106.0 J
Konstrukce číslo 7 ... Dveře TI Euro
Typ konstrukce:
Okenní vnější
Plocha konstrukce:
2.52 m2
Propustnost sl. záření Tau:
Orientace kce:
J
Konstrukce číslo 8 ... Dveře TI Euro
Typ konstrukce:
Okenní vnější
Plocha konstrukce:
3.24 m2
Propustnost sl. záření Tau:
Orientace kce:
J
0.05
0.05
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ TEPELNÉ STABILITY V LETNÍM OBDOBÍ:
I. Výpočet podle metodiky ČSN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích: 6.011867E+0007 J
Kce č.
1
2
5
7
8
Název
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Dveře TI Euro
Dveře TI Euro
Stř.intenzita záření
199.0
215.0
306.0
199.0
199.0
Tau
Tep.zisk [W]
12.0
16.0
12.0
12.0
12.0
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qok:
Modul vekt.součtu tepl.amplitud tep.zisků Qoka+Qe:
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
Tepelná ztráta větráním Qv:
Celkový maximální tepelný zisk Qz:
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
Doba zisku [h]
0.47
0.63
0.28
55.06
70.79
36.2
39.2
15.5
12.0
12.0
57.31 W
126.93 W
100.00 W
-3.05 W
(při násobnosti výměny n = 0.50 1/h)
287.29 W
8.1 C
II. Výpočet podle metodiky STN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích:
16.875 kWh/den
Kce č.
Tep.zisk [kWh]
1
2
5
7
8
Název
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Dveře TI Euro
Dveře TI Euro
Energie sl. záření [kWh/m2,den]
2792.0
3030.0
5579.0
2792.0
2792.0
325.40
432.48
502.08
351.79
452.30
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qs:
0.804 kWh
Tepelný zisk neprůsvitnými konstrukcemi Qe:
1.260 kWh
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
2.400 kWh
Tepelná ztráta větráním Qv:
0.195 kWh
(při délce větrání 8 h při vnější teplotě nižší než vnitřní o 4 C dle čl. 12.1.5 STN 730540-4)
Celkový denní tepelný zisk Q:
4.269 kWh
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
56
5.4 C
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
7.4.2 Varianta 2
Dveře a okna se sklem čirým obyčejným 3 mm a bez dalšího stínění, celková propustnost
slunečního záření g = 0,85.
Obvodový plášť má skladbu dle projektové dokumentace konstrukce, tedy hliněná omítka
80 mm, slaměný balík 500 mm, hliněná omítka 80 mm.
TEPELNÁ STABILITA MÍSTNOSTI V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN 730540 a STN 730540
Stabilita 2007
Název ulohy:
Zakázka :
Zpracovatel :
Datum :
Stabilita 3
NED Hradčany
TT 2007
3.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Teplotní oblast:
Návrh.teplota int.vzduchu Tai:
A
20.0 C
Měrné objemové teplo vnitřního vzduchu:
Jiné trvalé tepelné zisky či ztráty v místnosti:
Objem vzduchu v hodnocené místnosti:
Násobnost výměny vzduchu:
Souč. přestupu h,e:
Souč. přestupu h,i:
14.3 W/m2K
7.7 W/m2K
1217.0 J/m3K
100 W
33.8 m3
0.5 1/h
Jednotlivé konstrukce v místnosti:
Konstrukce číslo 1 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Teplotní útlum:
1957.04
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
J
23.42 h
0.0 J
Konstrukce číslo 2 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 slaměný balík
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.060
0.461
1000.0
1785.0
1000.0
1800.0
70.0
1800.0
Teplotní útlum:
1957.04
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
Z
23.42 h
0.0 J
Konstrukce číslo 3 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce: 11.10 m2
vrstva č.
Název
d [m]
Lambda
M.teplo
M.hmotnost
57
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
[W/mK]
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
0.0100
0.1400
0.0100
0.461
0.091
0.461
[J/kgK]
[kg/m3]
389.0
1000.0
389.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
1800.0
1800.0
1800.0
29907944.0 J
Konstrukce číslo 4 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce:
6.27 m2
vrstva č.
Název
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
d [m]
0.0100
0.1500
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
6282623.0 J
Konstrukce číslo 5 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Název
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
d [m]
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Teplotní útlum:
4375.65
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
H
2.82 h
0.0 J
Konstrukce číslo 6 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce: 11.28 m2
vrstva č.
1
2
3
4
Název
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
d [m]
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Konstrukce číslo 7 ... Dveře TI Euro
Typ konstrukce:
Okenní vnější
Plocha konstrukce:
2.52 m2
Propustnost sl. záření Tau:
Orientace kce:
J
Konstrukce číslo 8 ... Dveře TI Euro
Typ konstrukce:
Okenní vnější
Plocha konstrukce:
3.24 m2
Propustnost sl. záření Tau:
Orientace kce:
J
23928106.0 J
0.85
0.85
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ TEPELNÉ STABILITY V LETNÍM OBDOBÍ:
I. Výpočet podle metodiky ČSN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích: 6.011867E+0007 J
58
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Kce č.
1
2
5
7
8
Název
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Dveře TI Euro
Dveře TI Euro
Stř.intenzita záření
199.0
215.0
306.0
199.0
199.0
Tau
Tep.zisk [W]
12.0
16.0
12.0
12.0
12.0
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qok:
Modul vekt.součtu tepl.amplitud tep.zisků Qoka+Qe:
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
Tepelná ztráta větráním Qv:
Doba zisku [h]
0.47
0.63
0.28
936.05
1203.50
36.2
39.2
15.5
12.0
12.0
Celkový maximální tepelný zisk Qz:
974.30 W
2140.62 W
100.00 W
-3.05 W
(při násobnosti výměny n = 0.50 1/h)
3217.98 W
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
23.8 C
II. Výpočet podle metodiky STN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích:
16.875 kWh/den
Kce č.
Tep.zisk [kWh]
1
2
5
7
8
Název
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Dveře TI Euro
Dveře TI Euro
Energie sl. záření [kWh/m2,den]
2792.0
3030.0
5579.0
2792.0
2792.0
325.40
432.48
502.08
5980.46
7689.17
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qs:
13.670 kWh
Tepelný zisk neprůsvitnými konstrukcemi Qe:
1.260 kWh
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
2.400 kWh
Tepelná ztráta větráním Qv:
0.195 kWh
(při délce větrání 8 h při vnější teplotě nižší než vnitřní o 4 C dle čl. 12.1.5 STN 730540-4)
Celkový denní tepelný zisk Q:
17.134 kWh
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
15.3 C
59
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
7.4.3 Varianta 3
Dveře a okna se slem čirým obyčejným 3 mm a bez dalšího stínění, celková propustnost
slunečního záření g = 0,85.
Ve skladbě obvodového pláště dle projektové dokumentace jsou slaměné balíky
nahrazeny zdivem z pálených cihel, tedy hliněná omítka 80 mm, zdivo z cihel pálených
plných 500 mm, hliněná omítka 80 mm.
TEPELNÁ STABILITA MÍSTNOSTI V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN 730540 a STN 730540
Stabilita 2007
Název ulohy:
Zakázka :
Zpracovatel :
Datum :
Stabilita 3
NED Hradčany
TT 2007
3.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Teplotní oblast:
Návrh.teplota int.vzduchu Tai:
A
20.0 C
Měrné objemové teplo vnitřního vzduchu:
Jiné trvalé tepelné zisky či ztráty v místnosti:
Objem vzduchu v hodnocené místnosti:
Násobnost výměny vzduchu:
Souč. přestupu h,e:
Souč. přestupu h,i:
14.3 W/m2K
7.7 W/m2K
1217.0 J/m3K
100 W
33.8 m3
0.5 1/h
Jednotlivé konstrukce v místnosti:
Konstrukce číslo 1 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Teplotní útlum:
722.77
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
J
23.54 h
0.0 J
Konstrukce číslo 2 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 cihla pálená
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Teplotní útlum:
722.77
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
Z
Konstrukce číslo 3 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce: 11.10 m2
60
23.54 h
0.0 J
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
vrstva č.
Název
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
d [m]
0.0100
0.1400
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
29907944.0 J
Konstrukce číslo 4 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce:
6.27 m2
vrstva č.
Název
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
d [m]
0.0100
0.1500
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
6282623.0 J
Konstrukce číslo 5 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Název
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
d [m]
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Teplotní útlum:
4375.65
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
H
2.82 h
0.0 J
Konstrukce číslo 6 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce: 11.28 m2
vrstva č.
1
2
3
4
Název
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
d [m]
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Konstrukce číslo 7 ... Dveře TI Euro
Typ konstrukce:
Okenní vnější
Plocha konstrukce:
2.52 m2
Propustnost sl. záření Tau:
Orientace kce:
J
Konstrukce číslo 8 ... Dveře TI Euro
Typ konstrukce:
Okenní vnější
Plocha konstrukce:
3.24 m2
Propustnost sl. záření Tau:
Orientace kce:
J
23928106.0 J
0.85
0.85
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ TEPELNÉ STABILITY V LETNÍM OBDOBÍ:
I. Výpočet podle metodiky ČSN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích: 6.011867E+0007 J
61
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Kce č.
1
2
5
7
8
Název
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Dveře TI Euro
Dveře TI Euro
Stř.intenzita záření
199.0
215.0
306.0
199.0
199.0
Tau
Tep.zisk [W]
12.0
16.0
12.0
12.0
12.0
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qok:
Modul vekt.součtu tepl.amplitud tep.zisků Qoka+Qe:
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
Tepelná ztráta větráním Qv:
Doba zisku [h]
1.28
1.70
0.28
936.05
1203.50
36.3
39.3
15.5
12.0
12.0
Celkový maximální tepelný zisk Qz:
974.30 W
2142.11 W
100.00 W
-3.05 W
(při násobnosti výměny n = 0.50 1/h)
3219.46 W
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
23.8 C
II. Výpočet podle metodiky STN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích:
16.875 kWh/den
Kce č.
Tep.zisk [kWh]
1
2
5
7
8
Název
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Dveře TI Euro
Dveře TI Euro
Energie sl. záření [kWh/m2,den]
2792.0
3030.0
5579.0
2792.0
2792.0
2415.62
3210.55
502.08
5980.46
7689.17
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qs:
13.670 kWh
Tepelný zisk neprůsvitnými konstrukcemi Qe:
6.128 kWh
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
2.400 kWh
Tepelná ztráta větráním Qv:
0.195 kWh
(při délce větrání 8 h při vnější teplotě nižší než vnitřní o 4 C dle čl. 12.1.5 STN 730540-4)
Celkový denní tepelný zisk Q:
22.002 kWh
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
62
17.5 C
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
7.4.4 Varianta 4
Dveře a okna s reflexivním 4 mm sklem s velkým odrazem a světlýmí lamelovými
žaluziemi zvenčí, celková propustnost slunečního záření g = 0,85.
Ve skladbě obvodového pláště dle projektové dokumentace jsou slaměné balíky
nahrazeny zdivem z pálených cihel, tedy hliněná omítka 80 mm, zdivo z cihel pálených
plných 500 mm, hliněná omítka 80 mm.
TEPELNÁ STABILITA MÍSTNOSTI V LETNÍM OBDOBÍ
podle ČSN 730540 a STN 730540
Stabilita 2007
Název ulohy:
Zakázka :
Zpracovatel :
Datum :
Stabilita 3
NED Hradčany
TT 2007
3.5.2008
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Teplotní oblast:
Návrh.teplota int.vzduchu Tai:
A
20.0 C
Měrné objemové teplo vnitřního vzduchu:
Jiné trvalé tepelné zisky či ztráty v místnosti:
Objem vzduchu v hodnocené místnosti:
Násobnost výměny vzduchu:
Souč. přestupu h,e:
Souč. přestupu h,i:
14.3 W/m2K
7.7 W/m2K
1217.0 J/m3K
100 W
33.8 m3
0.5 1/h
Jednotlivé konstrukce v místnosti:
Konstrukce číslo 1 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 10.60 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Teplotní útlum:
722.77
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
J
23.54 h
0.0 J
Konstrukce číslo 2 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 11.14 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
Název
1 hliněná omítka
2 cihla plná pálená
3 hliněná omítka
d [m]
0.0800
0.5000
0.0800
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.770
0.461
1000.0
900.0
1000.0
1800.0
1800.0
1800.0
Teplotní útlum:
722.77
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
Z
23.54 h
0.0 J
Konstrukce číslo 3 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce: 11.10 m2
63
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
vrstva č.
Název
1 Hliněná omítka
2 Nepálená cihla
3 Hliněná omítka
d [m]
0.0100
0.1400
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.091
0.461
389.0
1000.0
389.0
1800.0
1800.0
1800.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
29907944.0 J
Konstrukce číslo 4 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce:
6.27 m2
vrstva č.
Název
1 Hlliněná omítka
2 Ytong
3 Malta cementová
d [m]
0.0100
0.1500
0.0100
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.120
1.160
389.0
1000.0
840.0
1800.0
500.0
2000.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
6282623.0 J
Konstrukce číslo 5 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Obvodová
Plocha konstrukce: 11.28 m2
Pohltivost vnějšího povrchu: 0.60
vrstva č.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Název
hliněná omítka
prkna
jíl
rákosová rohož
balíky slámy
mazanina s Multibate
prkna
PVC fólie
Půdní substrát
d [m]
0.0500
0.0300
0.0400
0.0500
0.3500
0.0400
0.0240
0.0014
0.3000
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.461
0.180
1.130
0.054
0.060
0.870
0.180
0.200
2.300
1000.0
2510.0
1000.0
1700.0
1785.0
840.0
2510.0
1100.0
1000.0
1800.0
400.0
2000.0
90.0
70.0
1600.0
400.0
1380.0
1000.0
Teplotní útlum:
4375.65
Fázové posunutí:
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Orientace kce:
H
2.82 h
0.0 J
Konstrukce číslo 6 ... Neprůsvitná kce
Typ konstrukce:
Vnitřní neochlazovaná
Plocha konstrukce: 11.28 m2
vrstva č.
1
2
3
4
Název
prkna
jíl s dřevěnou štěpk
prkna
hliněná omítka
d [m]
0.0300
0.0750
0.0300
0.0500
Lambda
[W/mK]
M.teplo
[J/kgK]
M.hmotnost
[kg/m3]
0.180
0.200
0.180
0.461
2510.0
1300.0
2510.0
1000.0
400.0
600.0
400.0
1800.0
Tepelná energie akumulovaná v konstrukci:
Konstrukce číslo 7 ... Dveře TI Euro
Typ konstrukce:
Okenní vnější
Plocha konstrukce:
2.52 m2
Propustnost sl. záření Tau:
Orientace kce:
J
Konstrukce číslo 8 ... Dveře TI Euro
Typ konstrukce:
Okenní vnější
Plocha konstrukce:
3.24 m2
Propustnost sl. záření Tau:
Orientace kce:
J
23928106.0 J
0.05
0.05
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ TEPELNÉ STABILITY V LETNÍM OBDOBÍ:
I. Výpočet podle metodiky ČSN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích: 6.011867E+0007 J
64
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Kce č.
1
2
5
7
8
Název
Stř.intenzita záření
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Dveře TI Euro
Dveře TI Euro
199.0
215.0
306.0
199.0
199.0
Tau
Tep.zisk [W]
12.0
16.0
12.0
12.0
12.0
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qok:
Modul vekt.součtu tepl.amplitud tep.zisků Qoka+Qe:
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
Tepelná ztráta větráním Qv:
Celkový maximální tepelný zisk Qz:
Doba zisku [h]
1.28
1.70
0.28
55.06
70.79
36.3
39.3
15.5
12.0
12.0
57.31 W
128.42 W
100.00 W
-3.05 W
(při násobnosti výměny n = 0.50 1/h)
288.79 W
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
8.2 C
II. Výpočet podle metodiky STN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích:
16.875 kWh/den
Kce č.
Tep.zisk [kWh]
1
2
5
7
8
Název
Energie sl. záření [kWh/m2,den]
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Neprůsvitná kce
Dveře TI Euro
Dveře TI Euro
2792.0
3030.0
5579.0
2792.0
2792.0
2415.62
3210.55
502.08
351.79
452.30
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qs:
0.804 kWh
Tepelný zisk neprůsvitnými konstrukcemi Qe:
6.128 kWh
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
2.400 kWh
Tepelná ztráta větráním Qv:
0.195 kWh
(při délce větrání 8 h při vnější teplotě nižší než vnitřní o 4 C dle čl. 12.1.5 STN 730540-4)
Celkový denní tepelný zisk Q:
9.137 kWh
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
10.0 C
7.5 Srovnání a zhodnocení
kombinace
stíněno-sláma
stíněno-zeď
nestíněnosláma
nestíněno-zeď
stíněno-sláma
stíněno-zeď
nestíněnosláma
nestíněno-zeď
výpočtový
model
Ti (°C)
28,73
29,01
Tr (°C)
28,32
28,61
Ts (°C)
28,44
28,73
∆T (°C)
8,10
8,20
47,23
40,72
28,11
27,46
46,96
40,26
27,46
26,79
47,03
40,38
27,78
27,13
23,80
23,80
5,40
10,00
44,71
37,79
44,59
37,45
44,65
37,62
15,30
17,50
RC/ČSN
MTJ/STN
, kde
Ti .. Teplota vnitřního vzduchu (°C)
Tr .. Střední radiační teplota (°C)
To .. Výsledná operativní teplota (°C)
∆T .. Nejvyšší denní vzestup teploty (°C)
65
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
stíněno
realizační varianta - dveře a okna s reflexivním 4 mm sklem a světlýmí lamelovými žaluziemi zvenčí
nestíněno hypotetická varianta - dveře a okna se sklem čirým 3 mm s prospustností 0,85 a bez dalších
stínících prvků (kromě přesahu střechy)
sláma
realizační varianta - obvodový plášť má skladbu dle projektové dokumentace konstrukce
zeď
hypotetická varianta - ve skladbě dle projektové dokumentace jsou slaměné balíky nahrazeny
zdivem z pálených cihel
RC
MTJ
ČSN
STN
R-C metoda
… pro Ti, Tr,Ts
metoda tepelné jímavosti … pro Ti, Tr, Ts
výpočet podle metodiky ČSN 730540-4
výpočet podle metodiky STN 730540-4
Požadavek na nejvyšší denní vzestup teploty v kritické místnosti realizované varianty
vyšetřovaného objektu v letním období dle ČSN 73540 – 2 není splněn:
∆T a,max = 8,1 °C > ∆T a, max, N = 5 °C
Při takto velkoryse navržené ploše okenního a dveřního otvoru by však splněn nebyl,
ani kdyby byl obvodový plášť místo ze slámy vyzděn z plných pálených cihel (tl. 500 mm).
Hodnota ∆T a,max by dokonce byla ještě o 0,1 °C vyšší. Při užití metodiky výpočtu dle STN je
pozitivní vliv slaměného obvodového pláště na nejvyšší denní vzestup teploty v letním období
markantnější: sláma - ∆T a,max = 5,4 °C vs cihla pálená - ∆T a,max = 10 °C.
Z porovnání způsobů stínění otvorů vyplývá, že jsou to právě tyto, jež mají na
velikosti vzestupu denní teplooty v letním období lví podíl. Jejich ještě lepším zastíněním či
použitím ještě kvalitnějšího zasklení či zmenšením jejich plochy (jež je takto z hlediska
požadavku na denní osvětlení místnosti více než dvojnásobná) by bylo požadavku ∆T a, max, N
= 5 °C možno vyhovět.
Ani požadavek na nejvyšší denní teplotu vzduchu v kritické místnosti realizované
varianty vyšetřovaného objektu v letním období dle ČSN 73 540 – 2 není splněn:
T ai, max = 28,73 °C > T ai, max ,N = 27 °C
Přesnější výpočtový model (R-C) dává pro variantu z nepálených cihel hodnotu T ai,max
mírně vyšší než méně přesný model MTJ. Při použití obyčejného zasklení a při absenci
stínění výplní otvorů je nutno slámě přiznat v porovnání s pálenými cihlami špatný vliv na
Tai,max. Vzhledem k její nízké akumulační schopnosti je rozdíl poměrně markantní, ať už
použiji tu či tu metodu výpočtu.
8 ZÁVĚR
Vzhledem k pozitivním zahraničním a historickým zkušenostem se slaměným stavěním
předpokládám, že správně navržené a provedené domy s obvodovým pláštěm klasické prosté
skladby hliněná omítka-slaměný balík-hliněná omítka jsou schopny vyhovět všem moderním
tepelně-technickým požadavkům i požadavkům na vysokou kvalitu vnitřního prostředí. Avšak
prokázání tohoto předpokladu a vývoj metodiky tepelně-technického navrhování a
posuzování takovýchto konstrukcí bude vyžadovat ještě mnoho studia, konstrukci hypotéz a
jejich testování srovnáváním s praktickými měřeními.
66
Provozní a funkční analýza konstrukce budov
Literatura:
[1]
[2]
[3]
[4]
Žabičková, I.:Hliněné stavby, ERA, Brno 2002
Hollan, J.: Jak fungují tepelné izolace – a kdy dokonale, Sborník
Juniorstav 2008, VUT – Brno - 2008
BEJAN, Adrian. Convection Heat Transfer. New York John Wiley &
Sons 1995 (623 pages), p 556. ISBN 0-471-57972-6
MUNCH-ANDERSEN, Jørgen & ANDERSEN, Birte Møller.
Halmhuse: Udformning og materialeegenskaber, By og Byg resultater
033, Statens Byggeforskningsinstitut, Hørsholm, Denmark, 2004.
ISBN 87-563-1196-6.
http://www.sbi.dk/byggeteknik/konstruktioner/serligekonstruktioner/halmhuse/halmhuse
67

Podobné dokumenty

Využití slámy ve stavebních konstrukcích – šíření tepla a vlhkosti

Využití slámy ve stavebních konstrukcích – šíření tepla a vlhkosti Přes zjevné výhody, jako jsou minimální spotřeba energie na výrobu a provoz, nízká cena, dostatečná životnost a následná jednoduchá a ekologicky výhodná likvidace, využití lokálních zdrojů, přínos ...

Více

výroční zpráva 2008 - Blaník

výroční zpráva 2008 - Blaník rých se říkalo, že jedna z oněch dvojic za­ vraždila již zmíněného muže. Pro každou dvojici tvrdě pracoval celý její lid, protože nelítostný a rozezlený císař rozhodl, že ta dvojice, které se dříve...

Více

Elektronická forma

Elektronická forma I: zařízení je připojeno třemi vodiči, z nichž jeden je ochranný – spojuje všechny neživé části zařízení navzájem a také s ochranou napájecí sítě. Jestliže se na neživé části objeví napětí, musí za...

Více

VS - Pfeifer

VS - Pfeifer Tento údaj se vztahuje přitom především ke svislé výztuži ohrožené porušením nebo k výztuži, u které není možné dosáhnout přesunutí zatížení. Kritická teplota, od které přestává být

Více

Technická a výpočtová část ENVIROS

Technická a výpočtová část ENVIROS návrhu pasivního domu a tři základní kroky: 1) Snížení tepelné ztráty 2) Snížení spotřeby elektřiny 3) Využití sluneční energie

Více