Obr.1- metoda chráněné teplé skříně, panel z balíků slámy (foto Ing. Petr Hamšík, 3)

Obsah:

1 2 3 4 5 6 7

Úvod ................................................................................................................................... 2 Specifika izolací z balíků slámy......................................................................................... 2 Podíl jednotlivých složek mechanismu přenosu tepla ve slaměné izolaci ........................ 3 Stanovení závisloti tepelné vodivosti na vlhkosti .............................................................. 5 Průběh vlhkosti ve slaměné stěně..................................................................................... 12 Simulace v programu Wufi .............................................................................................. 17 Srovnání obsahu vlhkosti ve slaměné izolaci - měření, ČSN 730540, WUFI ................. 23

ŠÍŘENÍ TEPLA A VLHKOSTI VE SLAMĚNÝCH KONSTRUKCÍCH THERMAL AND MOISTURE TRANSMITTANCE IN STRAW BALES STRUCTURES

DOKTORSKÁ SEMINÁRNÍ PRÁCE Č.5 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 because of absence of any relevant inland experience, experiments and design methods. This paper is aiming on thermal and moisture transmittance as a base for a methodology of the thermal physic design and assessment of straw bale structures. 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, thermal resistence – tepelný odpor, convection – proudění. 1 ÚVOD Pro 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 jsou v čím dál tím větší míře ve stavebnictví používány konstrukce využívající slaměné balíky. Bohužel však zatím chybí metodika pro jejich navrhování a posuzování z tepelně technického hlediska. V doktorské seminární práci č. 5 se zabývám šířením tepla a vlhkosti v balících slámy a vzájemnou závislostí těchto procesů. Jejich pochopení je základem k vytvoření výše zmíněné metodiky. 2 SPECIFIKA IZOLACÍ Z BALÍKŮ SLÁMY Izolace ze slaměných balíků jsou specifické zejména velkou průvzdušností a tloušťkou. Jde o organický, vláknitý, nehomogenní materiál se zvýšeným rizikem růstu plísní na povrchu stébel. Proto na něj nelze aplikovat žádnou ze stávajících metod tepelně technického navrhování a posuzování. S rostoucím teplotním spádem, průvzdušností a tloušťkou vrstvy roste vliv šíření tepla prouděním (konvekcí) uvnitř tepelně- izolační vrstvy. Bylo již ověřeno, že velikosti tepelných odporů slaměných stěn vypočtené dle vzorce R=d/λ se od tepelného odporu naměřeného na reálném vzorku poměrně podstatně liší. Příčinou je šíření tepla prouděním a zářením uvnitř slaměné stěny ve zvýšené míře oproti homogenním izolačním materiálům. Podstatnou roli hraje také zvyšování tepelné vodivosti s rostoucí vlhkostí.

1

Daniel Grmela, Ing., VUT Brno, Fakulta stavební, Ústav pozemního stavitelství, Veveří 331/95, [email protected]

2

3 PODÍL JEDNOTLIVÝCH SLOŽEK MECHANISMU PŘENOSU TEPLA VE SLAMĚNÉ IZOLACI Byla již provedena celá řada měření tepelné vodivosti slámy. Hodnoty jsou ovlivněné různým typem měřené slámy, orientaci stébel, teplotou a teplotním spádem, hustotou a obsahem vlhkosti. Tabulku postupně sestavovanou z rešerše zahraničních zdrojů i vlastních měření jsem doplnil o tuzemské měření Ing. Petra Hamšíka z MZLU v Brně. Měření tepelného odporu panelu z balíků slámy (tloušťka 400mm) provedl v akreditované laboratoři Technického a zkušebního ústavu stavebního Praha metodou chráněné teplé skříně při teplotním spádu 40 °C (3). Ekvivalentní tepelná vodivost zahrnuje vedle přenosu tepla vedením také přenos tepla prouděním uvnitř slaměné stěny a přenos tepla zářením mezi stébly.

Obr.1- metoda chráněné teplé skříně, panel z balíků slámy (foto Ing. Petr Hamšík, 3) Z porovnání mého měření a měření za obdobných podmínek a s podobnými balíky Ing. Hamšíka je patrný podíl přenosu tepla prouděním a zářením mezi stébly na celkovém prostupu tepla stěnou z balíků slámy. Při výše uvedeném teplotním spádu bude mít přibližně čtvrtinový podíl.

Zdroj

Andersen [2] Stone [5] Strawbale guide [3] ByogByg [2] ByogByg [2] Hause der zuk. [2] Christian [2] McCabe [2] Sandia national [2] Bautechnik inst. [6] Grmela Hamšík Beck

teplota

vlhkost

(°C)

(%)

objemová hmotnost

tepelná vodivost kolmo na stébla λ (W/mK) 0,05

tepelná ekvivalentní vodivost tepelná podél stébel vodivost λ (W/mK) λ (W/mK) 0,082 0,085 0,099* 0,09 0,057 0,056

75 0,052 90 0,06 100 0,38 62 resp. 81 0,057 0,082 150 0,048 0,06 90 0,05-0,06** 0,05-0,06** 23 <15 90-120 0,067 0,044 20,6 14 70 0,063 0,052 10 10 77 20 80 Tab. 1 – tepelná vodivost publikovaná různými autory

0,078 0,044

Tabulku jsem doplnil také o měření A.Becka a kol., který tento podíl měřením tenkovrstvých slaměných izolací specifikuje pomocí porovnání měření vakuovaného a nevakuovaného vzorku metodou chráněné teplé desky s velkou přesností. Stanovuje závislost tepelné vodivosti na střední teplotě. Ve své práci dospívá k závěru, že tepelná vodivost pevného podílu (samotné celulózy) je v daném rozmezí středních teplot (0-100°C) v podstatě nezávislá, zatímco tepelná vodivost vzduchu mezi stébly a velikost záření mezi nimi na teplotě závisí výrazně, jak ukazují následující grafy.

Graf 1 – podíl přenosu tepla zářením mezi stébly (4)

4

Graf 2 – podíl přenosu tepla vedením v pevné složce a společného působení jednotlivých způsobů přenosu tepla (4) Stanovení ekvivalentní tepelné vodivosti a její závislosti na objemové hmotnosti, tloušťce a velkosti teplotního spádu pomocí jednoduché teplé skříně sestavené v rámci školního grantu bude náplní mé práce v příštím semestru.

4 STANOVENÍ ZÁVISLOTI TEPELNÉ VODIVOSTI NA VLHKOSTI Závislost tepelné vodivosti na obsahu vlhkosti nebyla pokud je mi známo dosud nikde publikována. Vzorky slámy a hliněných omítek jsem odebral ze stavby nízkoenergetického přírodního domu ve Sluneční ulici v Hradčanech u Tišnova. Tepelnou vodivost vzorků slámy a hliněných omítek jsem měřil přístrojem Izomet zapůjčeným Ústavem pozemního stavitelství VUT v Brně. Izomet 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. K měření fyzikálních veličin slámy jsem užil jehlovou sondu. V první fázi jsem se pokoušel získat velký soubor dat v poměrně krátkém čase. Měřený vzorek jsem vyrobil nahutněním volné pšeničné slámy do lepenkové krabice tvaru krychle o hraně 0,2m, tj. minimální rozměr vzorku pro měření Izometem dle pokynů jeho výrobce. Slámu jsem předem volně rozprostřenou na zemi zvlhčil ručním rozprašovačem vody. Vzorek jsem střídavě vysoušel v peci a chladil rozprostřením na zemi. Soubor dat získaný takovým způsobem vykazoval pravděpodobné chyby měření dané neustáleným teplotním stavem vzorku, ve kterém není přístroj Izomet schopný s dostatečnou přesností měřit.

Obr. 2 - chlazení vzorku

Obr. 3 – sušení vzorku v peci

Obr. 4 – stanovení hm. vlhkosti vážením

Obr. 5 – měření tepelné vodivosti

Vzorek navíc shora osychal rychleji než uvnitř krabice. Rovnoměrné rozložení vlhkosti jsem se pokoušel dosáhnut ručním promícháním vzorku po každém vysušování. Sušil jsem na 90°C po 30ti minutách. Výsledné takto získané hodnoty vykazují velký rozptyl kolem rovnoměrného rozdělení znázorněného v grafech černou křivkou (viz. graf 3, 4). Pokus považuji za neúspěšný.

6

Doktorský seminář V.

tepelný tok podél stébel

teplota θ (°C) 19,51 18,00 31,44 26,86 24,00 28,00 24,00 25,00 25,00 24,00 22,00 25,00 25,00 43,00

tepelná vodivost λ (W/mK) 0,172 0,175 0,219 0,161 0,130 0,124 0,129 0,137 0,096 0,077 0,102 0,079 0,077 0,106

měrná tepelná kapacita cp106 3 (J/m K) 1,020 0,945 1,440 0,982 0,691 0,616 0,606 0,759 0,360 0,302 0,341 0,351 0,376 0,514

teplotní hmotnost vodivost objem a10-6 hmotnost hmotnost průměr (kg) (m3) (m2/s) před (kg) po (kg) 0,168 2,02 2,02 2,02 0,008 0,185 2,00 2,00 2,00 0,008 0,153 1,88 1,88 1,88 0,008 0,164 1,67 1,67 1,67 0,008 0,188 1,35 1,35 1,35 0,008 0,201 1,22 1,22 1,22 0,008 0,214 1,20 1,20 1,20 0,008 0,180 1,11 1,11 1,11 0,008 0,267 1,01 1,01 1,01 0,008 0,254 0,93 0,93 0,93 0,008 0,299 0,86 0,86 0,86 0,008 0,226 0,81 0,81 0,81 0,008 0,204 0,76 0,76 0,76 0,008 0,206 0,71 0,71 0,71 0,008

hustota hmotnostní (kg/m3) vlhkost (%) 252,375 224 250,125 221 234,625 201 208,875 168 169,25 117 152,9063 96 149,5 92 139,0625 79 126,6563 63 116,5313 50 107,8125 38 101,5 30 95 22 88,75 14

Tab. 2 – závislost teplotní vodivosti na vlhkosti při tepleném toku podél stébel

tepelný tok kolmo na stébla

teplota θ (°C) 19,47 32,79 22,34 27,02 26,00 25,07 26,78 25,00 27,90 25,05

tepelná vodivost λ (W/mK) 0,151 0,191 0,114 0,148 0,134 0,115 0,099 0,050 0,057 0,046

měrná tepelná kapacita cp106 3 (J/m K) 1,050 1,150 0,495 0,707 0,689 0,571 0,332 0,128 0,100 0,101

teplotní vodivost hmotnost a10-6 hmotnost hmotnost průměr objem (m2/s) před (kg) po (kg) (kg) (m3) 0,144 1,50 1,50 1,50 0,008 0,167 1,30 1,30 1,30 0,008 0,230 1,07 1,07 1,07 0,008 0,210 0,90 0,90 0,90 0,008 0,195 0,88 0,88 0,88 0,008 0,201 0,79 0,78 0,78 0,008 0,298 0,70 0,70 0,70 0,008 0,388 0,63 0,63 0,63 0,008 0,563 0,58 0,57 0,57 0,008 0,459 0,54 0,54 0,54 0,008

hustota hmotnostní (kg/m3) vlhkost (%) 187,875 217 162,9375 175 133,5 125 112,9063 91 110,5 87 98,09375 66 87,8125 48 78,5625 33 71,65625 21 67,5 14

Tab. 3 – závislost teplotní vodivosti na vlhkosti při tepleném toku podél stébel

7


Graf 3 – závislost teplotní vodivosti na vlhkosti při tepleném toku podél stébel

Graf 4 – závislost teplotní vodivosti na vlhkosti při tepleném toku kolmo na stébla V druhé fázi jsem opět předem zvlhčenou slámu zhutnil do lepenkové krabice rozměrů 0,2x0,26x0,365m. Rozměry přesahují minimální požadavek na rozměry vzorku udávané výrobcem Izometu. Tentokrát jsem krabici uzavřel víkem. Měřený vzorek jsem nechal vysychat při pokojové teplotě a měření tepelné vodivosti jsem opakoval vždy po několika dnech. Vzorek jsem postupně proměřoval ze dvou protilehlých stran a získané hodnoty jsem průměroval. Takto získané hodnoty závislosti tepelné vodivosti na vlhkosti mají reálnější průběh a pro získání základní představy považuji pokus za úspěšný. Ve spolupráci s RNDr. Helenou Koutkovou hodlám měření v další práci statisticky vyhodnotit a na základě vyhodnocení pak metodiku měření zpřesnit.

8


Obr. 6 – měřený vzorek ve druhé fázi pokusu

horní strana

tepelná vodivost λ (W/mK) 0,048 0,049 0,049 0,052 0,055 0,096 0,086 0,088 0,091 0,101 0,102 0,107 0,102 0,114 0,114 0,104

měrná tepelná kapacita cp106 3 (J/m K) 0,119 0,122 0,111 0,141 0,136 0,368 0,344 0,323 0,357 0,404 0,418 0,432 0,440 0,468 0,485 0,430

teplotní hmotnost objemova vodivost hmotnost hmotnostní teplota s krabici hmotnost objem a10-6 (kg/m3) vlhkost (%) θ (°C) (kg) cista (kg) (m3) (m2/s) 0,408 1,481 1,221 0,019 64,263 5,4 22 0,402 1,500 1,240 0,019 65,263 7,1 22 0,438 1,503 1,243 0,019 65,421 7,3 22 0,366 1,524 1,264 0,019 66,526 9,2 22 0,480 1,580 1,320 0,019 69,476 14,0 22 0,261 1,895 1,635 0,019 86,053 41,2 22 0,249 1,993 1,733 0,019 91,211 49,7 22 0,273 2,044 1,784 0,019 93,895 54,1 22 0,254 2,062 1,802 0,019 94,842 55,6 22 0,249 2,327 2,067 0,019 108,789 78,5 22 0,245 2,342 2,082 0,019 109,579 79,8 22 0,248 2,415 2,155 0,019 113,421 86,1 22 0,231 2,427 2,167 0,019 114,053 87,1 22 0,244 2,617 2,357 0,019 124,053 103,5 22 0,235 2,633 2,373 0,019 124,895 104,9 22 0,241 2,639 2,379 0,019 125,211 105,4 22

Tab. 4 – závislost teplotní vodivosti, měrné tepelné kapacity a teplotní vodivosti na vlhkosti při měření z horní strany vzorku

9


spodní strana

tepelná vodivost λ (W/mK) 0,049 0,050 0,050 0,051 0,055 0,106 0,111 0,118 0,112 0,111 0,115 0,119 0,122 0,124 0,123 0,127


teplotní vodivost hmotnost objemova a10-6 s krabici hmotnost objem hmotnost hmotnostní teplota cista (kg) (m3) vlhkost (%) θ (°C) (m2/s) (kg) (kg/m3) 0,425 1,481 1,221 0,019 64,263 5,4 22 0,425 1,500 1,240 0,019 65,263 7,1 22 0,445 1,503 1,243 0,019 65,421 7,3 22 0,410 1,524 1,264 0,019 66,526 9,2 22 0,048 1,580 1,320 0,019 69,476 14,0 22 0,250 1,895 1,635 0,019 86,053 41,2 22 0,237 1,995 1,735 0,019 91,316 49,8 22 0,240 2,050 1,790 0,019 94,184 54,5 22 0,224 2,064 1,804 0,019 94,921 55,7 22 0,208 2,329 2,069 0,019 108,868 78,6 22 0,210 2,345 2,085 0,019 109,711 80,0 22 0,214 2,418 2,158 0,019 113,579 86,4 22 0,210 2,432 2,172 0,019 114,316 87,6 22 0,213 2,611 2,351 0,019 123,737 103,0 22 0,219 2,630 2,370 0,019 124,737 104,7 22 0,207 2,639 2,379 0,019 125,211 105,4 22

Tab. 5 – závislost teplotní vodivosti, měrné tepelné kapacity a teplotní vodivosti na vlhkosti při měření ze spodní strany vzorku

tepelná vodivost λ (W/mK) 0,049 0,050 0,049 0,051 0,055 0,101 0,098 0,103 průměr/střed 0,101 0,106 0,109 0,113 0,112 0,119 0,119 0,116


teplotní vodivost hmotnost objemova a10-6 s krabici hmotnost objem hmotnost hmotnostní teplota cista (kg) (m3) vlhkost (%) θ (°C) (m2/s) (kg) (kg/m3) 0,417 1,481 1,221 0,019 64,263 5,4 22 0,414 1,500 1,240 0,019 65,263 7,1 22 0,442 1,503 1,243 0,019 65,421 7,3 22 0,388 1,524 1,264 0,019 66,526 9,2 22 0,264 1,580 1,320 0,019 69,476 14,0 22 0,256 1,895 1,635 0,019 86,053 41,2 22 0,243 1,994 1,734 0,019 91,263 49,7 22 0,257 2,047 1,787 0,019 94,039 54,3 22 0,239 2,063 1,803 0,019 94,882 55,7 22 0,229 2,328 2,068 0,019 108,829 78,6 22 0,228 2,343 2,083 0,019 109,645 79,9 22 0,231 2,417 2,157 0,019 113,500 86,2 22 0,221 2,430 2,170 0,019 114,184 87,3 22 0,229 2,614 2,354 0,019 123,895 103,3 22 0,227 2,632 2,372 0,019 124,816 104,8 22 0,224 2,639 2,379 0,019 125,211 105,4 22

Tab. 6 – závislost teplotní vodivosti, měrné tepelné kapacity a teplotní vodivosti na vlhkosti střední hodnoty

10


Graf 5 – závislost teplotní vodivosti na vlhkosti při měření z horní strany vzorku

Graf 6 – závislost teplotní vodivosti na vlhkosti při měření ze spodní strany vzorku

11


Graf 7 – závislost teplotní vodivosti na vlhkosti při měření střední hodnoty 5 PRŮBĚH VLHKOSTI VE SLAMĚNÉ STĚNĚ Průběh vlhkosti ve slaměné stěně jsem měřil přístrojem Bale Master, kalibrovaným pro měření hmotnostní vlhkosti v balících obilné slámy. Přístroj zapůjčil Ing. Jakub Wihan. Měření jsem provedl na domě manželů Hůlkových v Náchodě 1.5.2009 v rámci kurzu stavění z balíků slámy britské neziskové společnosti Amazonails.

Obr. 7 – Pan domácí Hůlka pomáhá s měřením

12


0br. 8 – Pohled na měřenou stěnu, nároží nejvíce namáhané dešťem

Obr. 9 - Přístroj bale master pro měření vlhkosti v balících slámy

Skladba konstrukce: interiér 1. vápenocementová omítka … 2 cm 2. plynosilikátová tvárnice … 10 cm 3. slaměný balík … 35 cm 4. vápenná omítka s cementem … 2 cm exteriér

Hodnoty naměřené hmotnostní vlhkosti ve slaměné stěně jsem pak porovnal s hodnotami vypočtenými dle ČSN 73 0540. Průběh relativní vlhkosti vzduchu uzavřeného ve slaměné izolaci (oblast mezi rozhraními 2-3 a 3-4) jsem určil pomocí psychrometrického diagramu z průběhu tlaků nenasycených vodních par a teplot. Pomocí sorpční křivky jsem pak tento převedl na průběh hmotnostní vlhkosti slámy. (viz. grafy 8, 9, 10, 11 a tab. 7). Výpočet jsem provedl pro 5-ti leté období. Průběh nenasycených tlaků vodních par a teplot v konstrukci jsem v programu Teplo 2008 spočítal pro měsíc květen. Vše odpovídá reálnému stavu měřené konstrukce. Momentální okrajové podmínky (viz. tab ) jsem do výpočtu nezahrnul, protože okamžitý průběh vlhkosti lze lépe simulovat s dosazením okrajových podmínek pro dané období průměrných. Do výpočtu v programu teplo jsem dosadil následující hodnoty fyzikálních vlastností materiálů: Číslo

1 2 3 4

Název

Omítka vápenoc Ytong P2-400 slaměný balík Omítka vápenná

D[m]

0.0200 0.1000 0.3500 0.0200

L[W/mK]

0.9900 0.1200 0.0520 0.8700

C[J/kgK]

790.0 1000.0 1786.0 840.0

Ro[kg/m3]

2000.0 400.0 70.0 1600.0

Mi[-]

19.0 7.0 2.0 6.0

Některé parametry slaměných balíků by do budoucna bylo možno dohledat sledováním vlivu jejich změn na výsledky výpočtu a jejich následným porovnáním s výsledky měření.

13


Graf 8 – rozložení tlaků vodní páry v konstrukci dle ČSN 73 0540

Graf 9 – rozložení teplot v konstrukci dle ČSN 73 0540

14


Graf 10 – psychrometrický diagram [5]

Graf 11 – sorpční křivky různých druhů slámy [5]

15


sonda číslo

poloha (cm) interiér 0 5 10 15 20 25 30 35 exteriér

1 10,4 11,5 12,8 13,7 15,8 17,7

2

3 4 5 hmotnostní vlhkost měřená (%) 11 11,2 10 9,7 9 12,1 9,1 10,8 10 12,4 9,8 11 10,8 13,1 10 9,7 10,6 15 10 9,1 11,3 15,6 10,6 9,8 13,4 17,9 12 10 13

6 10,6 10,5 12,1 10 11 11 11 11,5

rel. teplota hm.vlhkost vlhkost ĆSN 7 vzduchu (%) (°C) (%) 12 52,5 12,9 10,3 9,7 10,5 10,1 10,6 9,8 10,2 10,6 75 18,95 17

Tabulka 7 – Průběh vlhkosti ve slaměné stěně změřené a vypočtené hodnoty

Tabulka 8 – Okrajové podmínky měření

Graf 12 – Průběh vlhkosti ve slaměné stěně změřené a vypočtené hodnoty dle ČSN 730540 Překvapivě je z grafu patrné, že průběh hodnot naměřených za reálných okrajových podmínek na reálné stavbě a vypočtených dle ČSN 730540 poměrně dobře odpovídá. V místech obvodové stěny měřených sondami č. 1 a 3 vlhkost vzrůstá směrem od interiéru k exteriéru strměji než předpokládá výpočet. To je dáno vystavením této části stěny větrem hnanému dešti, který se

16


skrz omítku do slaměné izolace vsakuje. Průběh vlhkosti v místech měřených ostatními sondami je v tloušťce stěny rovnoměrný, extrémy vypočtených průběhů vlhkosti dosahují oproti reálnému stavu nižších (příznivějších) hodnot. 6 SIMULACE V PROGRAMU WUFI Průběh vlhkosti ve stěně stejné skladby jsem dále simuloval v programu WUFI. Do simulace jsem zahrnul sorpci, zabudovanou vlhkost, pórovitost, vlhkostní závislost teplotní vodivosti. Difuzní odpor jsem simuloval jako vlhkostně nezávislý, pro velkou pórovitost slaměné izolace nehraje toto významnou roli. Zabudovanou hmotnostní vlhkost jsem odhadl na 10%. Pro sorpci jsem namodeloval sorpční křivkou dle grafu 8 [5]. Pro pórovitost a difuzní odpor jsem použil hodnoty z katalogu materiálů WUFI pro dřevovláknité desky. Dopřesnění výše zmíněných parametrů bude předmětem mé další práce. Do simulace jsem dále zahrnul dynamické okrajové podmínky ze strany exterieru - roční průběhy teplot a relativních vlhkostí vzduchu, vlhnutí stěny dešťěm dopadajícím na fasádu a její vysoušení slunečním zářením v průběhu roku. Klimatická data jsem použil z knihovny programu WUFI pro město německé město Hof, ležící v obdobné zeměpisné šířce jako Náchod. Výpočet jsem provedl pro období od dokončení výstavby měřeného objektu 1.10.2005 až den měření 1.5.2009 po kroku 1 hodina.

Graf 13 – průběh teplot a vlhkosti v konstrukci dle WUFI na začátku simulace

17


Graf 14 – průběh teplot a vlhkosti v konstrukci dle WUFI na konci prvního dne simulace

Graf 15 – průběh teplot a vlhkosti v konstrukci dle WUFI po půl roce simulace

18


Graf 16 – průběh teplot a vlhkosti v konstrukci dle WUFI na konci simulace (po pěti letech)

Obr. 10 – rozmístění teplotních a vlhkostních čidel ve slaměné izolaci v simulaci WUFI

19


Graf 17 –časový průběh obsahu vlhkosti ve slaměné izolaci dle WUFI

Graf 18 – časový průběh obsahu vlhkosti ve slaměné izolaci a vnější vápenné omítce dle WUFI

20


Graf 19 –časový průběh obsahu vlhkosti ve slaměné izolaci dle WUFI

Graf 20 –časový průběh relativní vlhkosti vzduchu v místě čidel 3,4 ve slaměné izolaci dle WUFI

21




22



Graf 24 – průběh obsahu vlhkosti v konstrukci na začátku a konci simulace ve WUFI 7 SROVNÁNÍ MĚŘENÍ, VÝPOČTU DLE ČSN 730540 A SIMULACE VE WUFI Pro získání porovnatelných hodnot jsem grafickou metodou převedl výstup ze simulace v programu WUFI – průběh obsahu vlhkosti v konstrukci na konci simulace (Graf 24) na průběh hmotnostní vlhkosti ve slaměné izolaci (Graf 25).

23


Graf 24 – Průběh obsahu vlhkosti ve slaměné izolaci, srovnání - měření, ČSN 730540, WUFI . Přes zahrnutí maxima možných činitelů mající vliv na průběh vlhkosti ve slaměné stěně se mi tento zatím nepodařilo s uspokojivou přesností nasimulovat. Průběh vlhkosti ve slaměné izolaci simulovaný ve WUFI neodpovídá měřeným hodnotám. Neúspěch přičítám špatnému odhadu některých dosud neznámých parametrů slaměných balíků a použitím klimatických dat pro simulaci z jiného místa než na kterém bylo měřeno. Import klimatických dat pro místa z České republiky do programu WUFI bude předmětem mé další práce. Literatura [1] VVZ MSM 261 100008: Výzkum a vývoj nových materiálů z druhotných surovin a zajištění vyšší trvanlivosti stavebních konstrukcí. (2000) Závěrečná zpráva z roku 2000. [2] ČSN 73 0540 – Tepelná ochrana budov – část 4: Výpočtové metody. [3] Ing. Petr Hamšík, Ing. Pavel Zeman: Protokol o zkoušce tepelného odporu stěny z balíků slámy. 2010. [4] A.Beck: Thermal transport in Straw insulation. 2003. [5] J.Wihan: Humidity in straw bale walls and its effect on the decomposition of straw. 2007.

24

Obr.1- metoda chráněné teplé skříně, panel z balíků slámy (foto Ing. Petr Hamšík, 3)

Recommend Documents