m2 K] Rse vnější tepelný

VYTÁPĚNÍ - cvičení č.1 Výpočet tepelných ztrát Ing. Roman Vavřička Vavřička,, Ph.D Ph.D.. ČVUT v Praze, Fakulta strojní Ústav techniky prostředí

Roman.Vavricka@ Roman.Vavricka @fs.cvut.cz www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – neprůsvitné části – ČSN EN ISO 6946

U

1 m

Rsi   Rn  Rse n 1



1 s Rsi   n  Rse n 1 n m

kde U – součinitel prostupu tepla stavební konstrukce [W/m2∙K] Rsi – vnitřní tepelný odpor při přestupu tepla (internal) [W/m2∙K] Rse – vnější tepelný odpor při přestupu tepla (external) [W/m2∙K] Rn– tepelný odpor n-té stavební konstrukce [m2∙K/W] sn – tloušťka stěny n-té stavební konstrukce [m] λn – součinitel tepelné vodivosti n-té stěny stavební konstrukce [W/m∙K]

1

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – neprůsvitné části – ČSN EN ISO 6946 Vnější a vnitřní tepelný odpor pro neprůsvitné části stanovuje ČSN EN ISO 6946 pro rovinné povrchy takto: Nebo dle - ČSN EN ISO 6946 příloha A.1

Směr tepelného toku

Tepelný odpor při prostupu tepla [m2∙K/W]

nahoru

vodorovně

dolů

Rsi

0,10

0,13

0,17

Rse

0,04

0,04

0,04

!!! Tabulka platí pro povrchy přilehlé ke vzduchu. Tepelný odpor při přestupu tepla dle tabulky nelze použít v kontaktu s jiným materiálem (např. přilehlou zeminou, apod.) !!!

Rychlost větru [m/s]

Rse [m2∙K/W]

1

0,08

2

0,06

3

0,05

4

0,04

5

0,04

7

0,03

10

0,02

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – neprůsvitné části – ČSN EN ISO 6946 U  U N (P)

kde UN – doporučený součinitel prostupu tepla [W/m2∙K] UP – požadovaný součinitel prostupu tepla [W/m2∙K]

ČSN 73 05400540-2 – Tepelná ochrana budov – 2007 (výtah z normy – Tabulka č.3) Součinitel prostupu tepla U W/m2∙K Požadované Doporučené hodnoty hodnoty

Popis konstrukce Stěna vnější Stěna k nevytápěné půdě Střecha strmá se sklonem > 45°

lehká

0,30

0,20

těžká

0,38

0,25

Strop pod nevytápěnou půdou (střecha bez tepelné izolace)

0,30

0,20

Strop s podlahou nad venkovním prostorem Střecha plochá a šikmá se sklonem < 45°

0,24

0,16

Podlaha a stěna vytápěného prostoru přilehlá k zemině

0,45

0,30

2

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – neprůsvitné části – ČSN EN ISO 6946 Příklad 1: Při rekonstrukci domu je nutné zkontrolovat zda svislá obvodová zeď domu vyhovuje požadovaným hodnotám součinitele prostupu tepla dle ČSN 73 0540-2. Zadání: Materiál konstrukce zdi Vnější omítka Nosná konstrukce zdi (pálená plná cihla) Vnitřní omítka

Tloušťka s [mm] 25

Součinitel tepelné vodivosti λ [W/m∙K] 0,95

400

0,86

15

0,98

V případě, že obvodová zeď domu nevyhovuje požadovaným hodnotám součinitele prostupu tepla UP navrhněte zateplení ze stavebního polystyrenu (λizolace = 0,04 W/m∙K) tak, aby požadované hodnoty dle ČSN 73 0540-2 byly dodrženy (UP = 0,38 W/m2∙K).

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – neprůsvitné části – ČSN EN ISO 6946 Řešení:

U stěny 

1 1  W    1, 48  2 0, 025 0, 4 0, 015 s  m  K     0, 04 Rsi   n  Rse 0,13  0,95 0,86 0,98 n 1 n m

U stěny  U P  1, 48  0,38  NEVYHOVUJE

3


U stěny  U P  U P 

1 s R si   n  Rse n 1 n m

1

0,38  0,13 

0, 025 0, 4 0, 015 sizolace     0, 04 0,95 0,86 0,98 0, 04

sizolace  0, 0781  m   volím 80 mm  U stěny , sk 

1  W   0,37  2 0, 025 0, 4 0, 015 0, 08  m  K  0,13      0, 04 0,95 0,86 0,98 0, 04

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – neprůsvitné části – ČSN EN ISO 6946 Příklad 2: Vypočtěte součinitel prostupu tepla vodorovné jednoplášťové střešní konstrukce. Zadání: Materiál konstrukce střechy Hydroizolace (asfaltový pás) Expanzní a dilatační vrstva Podkladní betonová mazanina Pomocná hydroizolace Tepelná izolace Spádová vrstva (násyp) Nosná stropní konstrukce

Tloušťka s [mm] 25 50

Součinitel tepelné vodivosti λ [W/m∙K] 0,2 0,8

60

1,4

20 150 80 150

0,2 0,04 0,35 0,9

4


U





1  s Rsi   n  Rse n 1 n m

1  0, 025 0, 05 0, 06 0, 02 0,15 0, 08 0,15 0,10         0, 04 0, 2 0,8 1, 4 0, 2 0, 04 0,35 0,9 1  W   0, 22  2 0,10  3, 23  0, 04  m  K 

U strop  U P  0, 22  0, 24  VYHOVUJE

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – průsvitné části – ČSN EN ISO 10 077 Pro jednoduchá okna se zasklením jednoduchým nebo vícenásobným (ČSN EN ISO 10 077-1 a 2):

U okna 

S

skla

U skla   S rámu  U rámu   lskla  skla

S

skla

  S rámu

kde Uokna – součinitel prostupu tepla okna (window) [W/m2∙K] Uskla – součinitel prostupu zasklení (glass) [W/m2∙K] Sskla – plocha zasklení (glass) [m2] Urámu – součinitel prostupu tepla rámu (frame) [W/m2∙K] Srámu – plocha rámu (frame) [m2] lskla – viditelný obvod zasklení (glass) [m] ψskla – lineární činitel prostupu tepla zasklení a rámu okna (glass) [W/m∙K] (pro jednoduché zasklení se uvažuje ψskla = 0)

5

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – průsvitné části – ČSN EN ISO 10 077

ČSN EN ISO 10 077 – 1 (výtah z normy – Tabulka E.1) Lineární činitel prostupu tepla pro různé typy zasklení ψskla W/m∙K Dvojsklo nebo trojsklo Dvojsklo nebo trojsklo nepokovené sklo plněné nízkoemisní sklo plněné vzduchem nebo plynem vzduchem nebo plynem

Typ rámu Dřevěný nebo plastový Kovový s přerušením tepelného mostu Kovový bez přerušení tepelného mostu

0,06

0,08

0,08

0,11

0,02

0,05

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – průsvitné části – ČSN EN ISO 10 077 Příklad 3: Vypočítejte součinitel prostupu tepla u jednoduchého okna s dvojitým zasklení a plastovým rámem. Výška okna je 1500 mm, délka okna 1000 mm a výška rámu 100 mm. Součinitel prostupu tepla zasklení (okna) Uskla=1,1 [W/m2∙K]. Součinitel prostupu tepla rámu (dle ČSN EN ISO 10 077 – 2) Urámu=1,8 [W/m2∙K]. Řešení: 1) Viditelný obvod zasklení lokna = 2∙(1-2∙0,1)+2∙(1,5-2∙0,1)=4,2 [m] 2) Lineární činitel prostupu tepla ψokna = 0,06 [W/m∙K] (dle tabulky) 3) Plocha zasklení Sskla = (1-2∙0,1)∙(1,5-2∙0,1) = 1,04[m2] (69 %) 4) Plocha rámu Srámu = (2∙1,5∙0,1)+[2∙(1-2∙0,1)∙0,1] = 0,46 [m2] (31 %) 5) Součinitel prostupu tepla okna Uokna [W/m2∙K]:

U okna 

1,1 1, 04  1,8  0, 46  4, 2  0, 06  W   1, 48  2 1, 04  0, 46  m  K 

6

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – přilehlá zemina – ČSN EN ISO 13 370 ČSN EN ISO 13 370 (výtah z normy – Tabulka 1) Popis

Tepelná vodivost λzeminy [W/m∙K]

1

Hlíny a jíly

1,5

2

Písky a štěrky

2,0

3

Stejnorodá skála

3,5

Kategorie

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – přilehlá zemina – ČSN EN ISO 13 370

B 

B 

S podlahy 0,5  O podlahy S podlahy

0,5  O podlahy



kde B´ – charakteristické číslo podlahy [m] S – plocha podlahy [m2] O – obvod podlahy oddělující vytápěný prostor uvažované části podlahy od venkovního prostředí [m]

16  8  5,33 [m] 0,5  2  (16  8)

B 

S podlahy 0,5  O podlahy



67  12 [m] 0,5  7

7

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – přilehlá zemina – ČSN EN ISO 13 370 Podlaha na zemině

kde w h z

Vytápěný suterén

– celková tloušťka obvodových stěn obsahující všechny vrstvy (tj. svislé stěny – viz obr.) [m] – výška horního povrchu podlahy nad úrovní terénu [m] – hloubka podlahy suterénu pod úrovní okolního terénu [m]

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – přilehlá zemina – ČSN EN ISO 13 370 Podlaha na zemině

dt  w  zeminy   R si +R f +R se 

dt  B  U podlahy 

2  zeminy    B   ln   1    B  dt  dt 

dt  B  U podlahy 

zeminy 0, 457  B  dt

kde dt – celková ekvivalentní tloušťka podlahy [m] Rsi – tepelný odpor při přestupu tepla na vnitřní straně (viz. tabulka ČSN EN ISO 6946 Rsi = 0,17 – tepelný tok dolů) [W/m2∙K] Rf – tepelný odpor podlahy (tj. všech celoplošných tepelně-izolačních vrstev, včetně nášlapné vrstvy) [W/m2∙K] Rse – tepelný odpor při přestupu tepla na vnější straně (viz. tabulka ČSN EN ISO 6946 Rse = 0,04 – tepelný tok dolů) [W/m2∙K]

8

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – přilehlá zemina – ČSN EN ISO 13 370 dt  w  zeminy   R si +R f +R se 

Vytápěný suterén - podlaha

 dt  0,5  z   B  U podlahy 

2  zeminy    B   ln   1   B  dt  0,5  z  dt  0,5  z 

 dt  0,5  z   B  U podlahy 

zeminy 0, 457  B  dt  0,5  z

kde dt – celková ekvivalentní tloušťka podlahy [m] Rsi – tepelný odpor při přestupu tepla na vnitřní straně (viz. tabulka ČSN EN ISO 6946 Rsi = 0,17 – tepelný tok dolů) [W/m2∙K] Rf – tepelný odpor podlahy (tj. všech celoplošných tepelně-izolačních vrstev, včetně nášlapné vrstvy) [W/m2∙K] Rse – tepelný odpor při přestupu tepla na vnější straně (viz. tabulka ČSN EN ISO 6946 Rse = 0,04 – tepelný tok dolů) [W/m2∙K]

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – přilehlá zemina – ČSN EN ISO 13 370 Vytápěný suterén - stěny

dt  w  zeminy   R sit +R f +R se   R sit  0,17 d w  zeminy   R siw +R w +R se   R siw  0,13 d w  d t  U stěny 

2  zeminy  0,5  dt   z   1   ln   1  z  dt  z   d w 

d w  d t  U stěny 

2  zeminy  0,5  dt   z   1   ln   1   z  dw  z   dw 

kde d – ekvivalentní tloušťka ( index => w – stěny, t – podlahy) [m] Rsi – tepelný odpor při přestupu tepla na vnitřní straně (viz. tabulka ČSN EN ISO 6946) [W/m2∙K] R – tepelný odpor (index => w – stěny => tj. tepelný odpor stěn suterénu se zahrnutím všech vrstev, t – podlahy => tj. tepelný odpor všech celoplošných tepelně-izolačních vrstev, včetně nášlapné vrstvy) [W/m2∙K] Rse – tepelný odpor při přestupu tepla na vnější straně (viz. tabulka ČSN EN ISO 6946 Rse = 0,04 – tepelný tok dolů) [W/m2∙K]

9

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet součinitele prostupu tepla – U [W/m2∙K]] – přilehlá zemina – ČSN EN ISO 13 370 Příklad 4: Vypočtěte součinitel prostupu tepla podlahy u nepodsklepeného domu. Podlaha má půdorys 8 x 6 m. Tloušťka vnějších stěn viz. řešení příkladu 1, tj. w = 0,52 m. Kategorie zeminy je 2 – tj. písky a štěrky => λzeminy = 2 W/m∙K. Materiál konstrukce podlahy Dřevěné parkety Cementový potěr Izolace proti vlhkosti Pěnový polystyrén Izolace proti vlhkosti Podkladní beton Šterkopísek

Tloušťka s [mm] 10 40 5 100 4 80 200

Součinitel tepelné vodivosti λ [W/m∙K] 0,25 0,8 0,2 0,04 0,2 1,1 1,5


B 

S podlahy 0,5  O podlahy

Rf 



86  3, 429  m 2  0,5  2  (8  6)

0,1  2,5 [m 2  K/W] 0, 04

!!! Rf je tepelný odpor podlahy všech celoplošných tepelně tepelně--izolačních vrstev vrstev, včetně nášlapné vrstvy !!!

dt  w  zeminy   R si +R f +R se   0,52  2  (0,17  2,5  0, 04)  5,94[m]

dt  B  U podlahy 

zeminy 2, 0   0, 23  W/m 2  K  0, 457  B  dt 0, 457  5, 652  5,94

U podlahy  U P  0, 23  0, 45  VYHOVUJE

10

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet tepelných ztrát – ČSN EN 12 831 Návrhová tepelná ztráta prostupem tepla ΦT,i [W] Návrhová tepelná ztráta prostupem tepla [W] T , i   H T , ie  H T , iue  H T , ig  H T , ij    tiv  tev  kde HT,ie HT,iue HT,ig HT,ij tiv tev

– součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí pláštěm budova[W/K] – součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostoru nevytápěným prostorem [W/K] – součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do zeminy v ustáleném stavu [W/K] – součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do sousedního prostoru vytápěného na výrazně jinou teplotu [W/K] – vnitřní výpočtová teplota [°C] – venkovní výpočtová teplota [°C]

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí – HT, ] T,ie ie [W/K] kde Sk Uk Ψl ll

H T ,ie   S k  U k   l  ll – plocha stavební části [m2] – součinitel prostupu tepla (dle ČSN EN ISO 6946 nebo 10 077-1) [W/m2∙K] – součinitel lineárního prostupu tepla tepelného mostu [W/m∙K] – délka lineárního tepelného mostu mezi vnitřním a vnějším prostředím [m]

ČSN EN ISO 14 683 (výtah z normy – Tabulka A.2) Legenda –> 1-podlaha, 2vodorovná (svislá) okrajová izolace, 3-základová stěna Ψ výpočtově ČSN EN ISO 10 211 211--2 Tabelované hodnoty Ψ viz viz.. ČSN EN ISO 14 683

11

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí – HT, ] T,ie ie [W/K] Zjednodušená metoda pro zohlednění lineárních činitelů prostupu tepla ψ H T , ie   S k  U k   l  ll  H T , ie   S k  U kc kde Uk ΔUtb

U kc  U k  U tb

– součinitel prostupu tepla (dle ČSN EN ISO 6946 nebo 10 077-1) [W/m2∙K] – korekční činitel prostupu tepla [W/m2∙K]

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí – HT, ] T,ie ie [W/K] Počet „průniků“ stropních konstrukcí

0

1

2

Počet „průniků“ stěn

ΔUtb pro svislé stavební části [W/m2∙K] Objem prostoru ≤ 100 m3

Objem prostoru ≥ 100 m3

0

0,05

0

1

0,10

0

2

0,15

0,05

0

0,20

0,10

1

0,25

0,15

2

0,30

0,20

0

0,25

0,15

1

0,30

0,20

2

0,35

0,25

Stavební část

ΔUtb pro vodorovné stavební části [W/m2∙K]

Lehká stropní/podlahová konstrukce (např. dřevěná, kovová)

0

Těžká stropní/ podlahová konstrukce (např. betonová)

Počet stran v kontaktu s venkovním prostředím

1

0,05

2

0,10

3

0,15

4

0,20

Plocha otvorové výplně (okna, dveře) [m2]

ΔUtb pro otvorové stavební části [W/m2∙K]

0 až 2

0,50

> 2 až 4

0,40

> 4 až 9

0,30

> 9 až 20

0,20

> 20

0,10

12

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí nevytápěným prostorem – HT, ] T,iue iue [W/K] H T ,iue   Sk  U k  bu   l  ll  bu  nebo  H T ,iue   Sk  U kc  bu kde bu – teplotní redukční činitel [-] tu – teplota nevytápěného prostoru [°C] Nevytápěný prostor

bu 

tiv  tu tiv  tev

bu [-]

Nevytápěný prostor

bu [-] 1,0

0,4

Podkroví s vysokou výměnou vzduchu (např. střešní keramická krytina, apod.)

Nejméně se 2 venkovními stěnami bez venkovních dveří

0,5

Podkroví s jinými tepelně neizolovanými krytinami

0,9

Nejméně se 2 venkovními stěnami s venkovními dveřmi

0,6

Podkroví s tepelně izolovanou střechou

0,7

Se 3 venkovními stněnami

0,8

Vnitřní komunikační prostory (bez venkovních stěn)

0

Podzemní podlaží bez oken a dveří

0,5

Volně větrané komunikační prostory

1,0

0,8

Stropní konstrukce s podlahou nad vzduchovou mezerou

0,8

Pouze s 1 venkovní stěnou

Podzemní podlaží s okny nebo venkovními dveřmi

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Součinitel tepelné ztráty prostupem zeminou – HT,g [W/K]]  2   g ,e    H T , g   S podlahy   U podlahy   O podlahy    g   g ,e    Gw  B    

kde Ψg – lineární činitel prostupu tepla zastupující vliv napojení stěna/podlaha [W/m∙K] Ψg,e – lineární činitel prostupu tepla zastupující vliv okrajové izolace podlahy [W/m∙K] (pokud není okrajová izolace použita do výpočtu se nezahrnuje, tj. Ψg,e =0) Gw – korekční činitel zahrnující vliv spodní vody[-], Gw = 1 (vzdálenost L mezi úrovní základů a hladinou spodní vody je větší než 1 m), Gw =1,15 (L <1 m), nebo příloha H – ČSN EN ISO 13 370

Lehké konstrukce podlahy  zeminy Legenda –> 1-podlaha, 2-vodorovná (svislá) okrajová izolace, 3-základová stěna Ψ podrobně ČSN EN ISO 13 370 – příloha B Tabelované hodnoty Ψ viz. ČSN EN ISO 14 683

13

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Součinitel tepelné ztráty prostupem zeminou – HT,g [W/K]] ČSN EN ISO 14 683 (výtah z normy – Tabulka A.2)

Indexy vztaženy na – e-vnější rozměry, i-vnitřní rozměry

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Součinitel tepelné ztráty prostupem zeminou – HT,g [W/K]] fg2 

Zjednodušená metoda H T , g  f g1  f g 2  Gw   S podlahy  U equiv , podlahy kde fg1

tiv  tm ,e tiv  tev

tem – průměrná roční venkovní teplota za otopné období [°C]

– součinitel zohledňující vliv ročních změn venkovní teploty (dle ČSN EN 12 831 => fg1 = 1,45) [-] fg2 – teplotní redukční součinitel zohledňující rozdíl mezi roční průměrnou venkovní teplotou za otopné období a výpočtovou venkovní teplotou [-] Uequiv,podlahy – ekvivalentní součinitel prostupu tepla [W/m2∙K]

14

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do sousedního prostoru vytápěného na výrazně jinou teplotu – HT, ] T,ij ij [W/K] H T ,ij   Sk  U k  fi , j kde fij – teplotní redukční činitel [-] tsp – teplota vytápěného sousedního prostoru [°C]

f ij 

tiv  tsp tiv  tev

Teplo sdílené z vytápěné místnosti do:

tsp [°C]

Sousední místnost ve stejné funkční části budovy

tiv např. koupelna, chodba

Sousední místnost v jiné funkční části budovy (např. sousední samostatný byt)

tsp = (tiv – te,m)/2

Sousední místnost v jiné budově (vedlejší přilehlá budova, apod.)

te,m

tem – průměrná roční venkovní teplota za otopné období [°C]

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet tepelných ztrát – ČSN EN 12 831 Návrhová tepelná ztráta větráním ΦV,i [W] Návrhová tepelná ztráta větráním [W] T , i  HV ,i   tiv  tev  kde HV,i tiv tev

– součinitel návrhové tepelné ztráty větráním [W/K] – vnitřní výpočtová teplota [°C] – venkovní výpočtová teplota [°C]

Přirozené větrání

Vmin,i  2  Oi  n50  ei   i

Vmin,i  nmin  Oi Vi  max Vinf, i , Vmin, i 

HV , i  Vi    c p  Vi  0,34

Nucené větrání

Vsu ,i  Vinf, i  Vsu, i  f V, i  Vmech, inf, i

nmin ≥ 0,5 [1/hod 1/hod]]

15

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Výpočet tepelných ztrát – ČSN EN 12 831

Příklad 5: Vypočtěte celkovou návrhovou tepelnou ztrátu místnosti (dle obr.). Součinitele prostupu tepla využijte z předchozích příkladů (tj. Ustěn = 0,37 [W/m2∙K], Uokna = Udveří = 1,48 [W/m2∙K], Ustrop = 0,22 [W/m2∙K], Upodlahy= 0,23 [W/m2∙K]). Zadání: délka stěny (vnitřní rozměr) – L1 = 8 m, L2 = 6 m, výška stěny (vnitřní rozměr) – H = 3 m, rozměry okna 1,5x1 m (stěna L1), rozměry dveří 2x0,9 m (stěna L1). tiv = 20 °C – vnitřní výpočtová teplota tev = -12 °C – venkovní výpočtová teplota tiue = 10 °C – sousední vytápění prostor Gw = 1 (spodní voda je hlouběji než 1 m pod základy domu

Větrání budovy bude zajištěno přirozeným způsobem


Řešení 1:

Uvažované lineární tepelné mosty: R1 – stěna venkovní/střecha C1 – stěna venkovní/stěna venkovní IW1 – příčka vnitřní/stěna venkovní IW6 – příčka vnitřní/střecha GF1 – stěna venkovní/podlaha W7 – nadpraží, ostění, parapet (okno, dveře)

16


Řešení 1:

ČSN EN ISO 14 683 (ukázka - Tabulka A.2)

Parametry jsou vybrány pouze jako orientační, resp resp.. pro praxi jako nejvyšší hodnoty hodnoty.. Např. pro lineární činitel R1 odpovídají hodnoty vnější stěně tloušťky 300 mm a součiniteli prostupu tepla Ustěny = 0,343 W/m2∙K.


Řešení 1: Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí HT, T,ie ie H T , ie   S k U k   l  ll   41,98  21, 08  63, 06  W/K 

Stavební prvky

Uk stavebních prvků [W/m2∙K]

Plocha Sk [m2]

U· Sk [W/K]

Stěny

0,37

59,7

22,09

Střecha

0,22

48

10,56

Okno

1,48

4,5

6,66

Dveře

1,48

1,8

2,67

Celkem Tepelné mosty

Typ tepelného mostu

41,98

Ψoi [W/m∙K]

loi [m]

Ψoi ∙loi [W/m]

Stěna venkovní / střecha

R1

0,6

22

13,2

Stěna venkovní / stěna venkovní

C1

0,10

6

0,6

Příčka vnitřní / stěna venkovní

IW1

0,00

6

0

Příčka vnitřní / strop venkovní

IW6

0,00

6

0

Nadpraží, ostění, parapet (okno)

W7

0,35

20,8

7,28

Celkem

21,08

17


Řešení 1: Součinitel tepelné ztráty zeminou HT,g

Hodnoty dle příkladu 4: B’=3,429 [m], dt = 5,94 [m]

Ψg – lineární činitel prostupu tepla zastupující vliv napojení stěna/podlaha [W/m∙K] Dle ČSN EN ISO 14683 Pro tloušťku desky 200 mm a tepelný odpor izolační vrstvy Rizolace = 2,5 m2∙K/W GF1 => Ψg = 0,8 W/m∙K Podrobně výpočtem dle ČSN EN ISO 10211 Pro tloušťku desky 420 mm Rizolace = 2,5 m2∙K/W

 q  ( L12 D  U podlahy  r )  L22D  q  0, 04 (hodnota i,oi-vnitřní rozměry)




Ψg,e – lineární činitel prostupu tepla zastupující vliv okrajové izolace podlahy [W/m∙K]

Navíc okrajová tepelná izolace!!! (k celoplošné tepelné izolaci podlahy viz. příklad 4) Tloušťka tepelné izolace v okrajové zóně podlahy =>dn = 50 [mm], Délka přesahující pod budovou jak vodorovně tak svisle => D = 500 [mm]

 d d   0, 05 0, 05  d   zeminy   n  n   2     2, 45  m   izolace zeminy  2   0, 04  

18




Ψg,e – lineární činitel prostupu tepla zastupující vliv okrajové izolace podlahy [W/m∙K] Vodorovná izolace  q ,ev   

zeminy   D   D   ln   1  ln   1      dt  d      dt

2, 0   0,5 0,5     ln  1  ln   1   0, 015  W/m  K  3,142   5,94   5,94  2, 45  

Svislá izolace

 q ,es 

  2 D    2 D    zeminy   ln   1  ln   1      dt  d      dt

2, 0   2  0,5   2  0,5   ln  1  ln   1   0, 027  W/m  K  3,142   5,94   5,94  2, 45  

 g ,ev   g ,es   g ,es   g ,e   0, 027  W/m  K 



 2   g ,e    H T , g   S podlahy   U podlahy   O podlahy    g   g ,e    Gw   B        2  (0, 027)    48   0, 23   28  (0, 04  (0, 027))  1  10, 65  W/K   3, 429    

19


Řešení 1: Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do sousedního prostoru vytápěného na výrazně jinou teplotu HT, T,ij ij

U příčky  1,3  W/m 2  K  f ij 

tiv  tsp tiv  tev



20  10  0,3125 20   12 

H T ,ij   Sk  U k  fi , j  (6  3) 1,3  0,3125  7,31  W/K 


Řešení 1: Součinitel návrhové tepelné ztráty větráním HV,i Vinf,i  2  Oi  n50  ei   i  2  (8  6  3)  4  0, 05 1  57, 6  m3 /h  Vmin,i  nmin  Oi  0,5   8  6  3  72  m3 /h  Vi  max Vinf, i , Vmin, i   Vi  72  m3 /h 

HV , i  Vi    c p  72  0,34  24, 48  W/K 

20


Řešení 1:

T , i   H T , ie  H T , iue  H T , ig  H T , ij    tiv  tev    (63, 06  0  10, 65  7,31)  (20  ( 12))  2590  W 

T , i  HV ,i   tiv  tev   24, 48  (20  (12))  780  W 

 i  T ,i  V ,i  2590  780  3370  W 


Řešení 2: Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí HT, T,ie ie zjednodušenou metodou ΔUtb pro svislé stavební části = 0,15 [W/m2∙K] U kc  U k  U tb ΔUtb pro vodorovné stavební části = 0,20 [W/m2∙K] ΔUtb pro otvorové výplně = 0,40 [W/m2∙K] H T , ie

((8  6)  (0, 22  0,15)       S k U kc   ((8  6  8)  3)  (3 11,5  0,9  2)  (0,37  0,15)     60, 65  W/K  ((3 11,5  0,9  2)  (1, 48  0, 4) 

Součinitel tepelné ztráty zeminou HT,g zjednodušenou metodou Upodlahy = 0,23 [W/m2∙K] B’=3,429 [m] Dle grafu: Uequiv,podlahy = 0,17 [W/m2∙K]

fg2 

tiv  tm ,e tiv  tev



20  4,3  0, 49 20  (12)

H T , g  f g1  f g 2  Gw   S podlahy  U equiv , podlahy  1, 45  0, 49 1  (8  6)  0,17  5,80  W/K 

21


Řešení 2:

T , i   H T , ie  H T , iue  H T , ig  H T , ij    tiv  tev    (60, 65  0  5,80  7,31)  (20  ( 12))  2360  W 

T , i  HV ,i   tiv  tev   24, 48  (20  (12))  780  W 

 i  T ,i  V ,i  2360  780  3140  W 


Porovnání: Řešení 1 –

 i  T ,i  V ,i  2590  780  3370  W 

Řešení 2 –

 i  T ,i  V ,i  2360  780  3140  W 

22

m2 K] Rse vnější tepelný

Recommend Documents