6. március 6. Épületfizika Hőtechnika pótzárthelyi feladat A számítások elvégzéséhez a túloldali adatok alkalmazását javaslom. Kérem az ábrákban, táblázatokban jelölni a kiválasztott adatokat. A felsoroltakon kívül más adat is használható, a forrás megjelölésével.. Határozza meg a homlokzati fal rétegtervi hőátbocsátási tényezőjét! Vázolja fel a szerkezetet és a hőfokesési diagramot! (3+), cm gipszkarton burkolat 2, cm /2, cm faváz, tengelytáv 0 cm, közötte 2, cm zárt légrés, gépészeti szerelő tér réteg párazáró fólia cm / cm pallóváz, tengelytáv 60 cm, közötte cm kőzetgyapot hőszigetelés 2 cm OSB lap burkolat 0, cm ragasztó réteg cm expandált polisztirolhab hőszigetelés 0, cm vékonyvakolati rendszer, üvegszövettel 2. Határozza meg a lapostető rétegrendjében a hőszigetelés vastagságát, oly módon, hogy a szerkezet megfeleljen a rétegtervi hőátbocsátási tényezőre vonatkozó, szigorított 0,7 W/m 2 K követelménynek! Vázolja fel a szerkezetet és a hőfokesési diagramot! (4+) cm mosott kavics, leterhelő réteg réteg geotextília, elválasztó és szűrő réteg cm extrudált polisztirolhab hőszigetelés, rögzítés nélkül, csak leterheléssel, csaphornyos illesztéssel 2 mm PVC csapadékvíz elleni szigetelés 2-8 cm perlit adalékos könnyűbeton lejtésképző réteg 7+6 cm Porotherm födémrendszer, 60 cm tengelytáv, gerendakettőzéssel, 6 cm felbetonnal, cm javított mészvakolat 30 cm álmennyezeti tér cm kazettás, perforált gipszkarton táblás álmennyezet 3. Határozza meg a magastető rétegtervi hőátbocsátási tényezőjét! Számítsa ki a réteghatároló felületek hőmérsékletét, ha a külső léghőmérséklet 0, a belső + C, majd vázolja fel a szerkezetet és a hőfokesési diagramot! (3+3) glettelés, festés cm vasbeton koporsófödém cm / cm vízszintes faváz, tengelytáv m, közötte cm kőzetgyapot hőszigetelés cm / cm pallóváz, tengelytáv 80 cm, közötte cm kőzetgyapot hőszigetelés réteg vízzáró, páraáteresztő fólia cm / cm ellenlécezés, közötte cm átszellőztetett légrés 3 cm 3/ cm lécezés 2 cm sajtolt cserépfedés
Felhasználható adatok A. Hővezetési tényezők [λ]: W/mK acél 0,000 bitumenes vastaglemez 0,70 cserépfedés, égetett agyag és betoncserép is 0,800 cementvakolat 0,930 fenyőfa 400 kg/m 3, rostok irányában 0,230 fenyőfa 400 kg/m 3, rostokra merőlegesen 0,30 gipszhabarcs 0,290 gipszkarton 0,400 javított mészvakolat 0,870 kavicsbeton 2,000 kavicsfeltöltés 0,30 kőzetgyapot (Rockwool Multirock) 0,040 mészvakolat 0,80 OSB építőlemez 0,30 perlit adalékos könnyűbeton 0, polisztirolhab (Austrotherm AT-N00) 0,040 polisztirolhab, grafitos (Austrotherm) 0,030 Porotherm N+F falazat, hőszigetelő habarccsal falazva 0,30 PVC 0,70 ragasztó (Dryvit) 0,930 vasbeton 2,00 vékonyvakolat (Dryvit) 0,990 Forrás: Auricon Energetic adatbázis B. Hőátadási tényezők Forrás: Baumann Mihály: Épületenergetika (2) C. Porotherm gerendás födémrendszer hőtechnikai adatai A födémet minden olyan esetben, ahol arra követelmény van, hő és páratechnikailag méretezni szükséges. Az egyes beépítési szituációkra figyelembe vehető hő- és páratechnikai jellemzőket a következő táblázat tartalmazza. gerendakiosztás szimpla gerendás gerendakettőzéssel béléstestek 60/7 4/7 60/7 4/7 felbeton [cm] hővezetési ellenállás, R (m 2 K/W) 4 0,49 0,408 0,30 0,300 0,463 0,42 0,34 0,304 6 0,467 0,46 0,38 0,308 7 0,47 0,4 0,362 0,32 A megadott értékek nyers szerkezetre vonatkoznak (vakolatlan, mindenféle padlószerkezet nélküli, szerkezetkész födémre). Forrás: Wienerberger alkalmazási és tervezési útmutató (4) D. Légrétegek egyenértékű hővezetési ellenállása és a külső környezet közötti kapcsolat szempontjából három esetet különböztetünk meg: - Nem, vagy gyengén szellőztetett a légréteg akkor, ha - vízszintes helyzetben a légréteg és a külső levegő közötti nyílások felülete kisebb, mint cm 2 az egységnyi m 2 homlokfelületre - függőleges helyzetben ezen felül a nyílások felülete kisebb, mint cm 2 az egységnyi, m hosszra. - Közepesen szellőztetett légréteg akkor, ha az előző viszonyszámok értéke - cm 2 /m 2, illetve - cm 2 /m. - Intenzíven szellőztetett a légréteg, ha a nyílások fajlagos felülete cm 2 -nél nagyobb. felületképzése szokványos, ha a légréteget határoló felületek infravörös tartományra jellemzős emissziós tényezőire az ε>0,8 feltétel teljesül (a szokványos felületképzések ilyenek). felületképzése visszaverő, ha a légréteget határoló felületek legalább egyikének az infravörös tartományra jellemző emissziós tényezője az ε<0,2 feltétel tartósan teljesül (pl.: alufólia). A gyengén és közepesen szellőztetett légrétegek egyenértékű hővezetési ellenállásait alábbi táblázat tartalmazza. Az intenzíven szellőztetett légrétegekre részletes energiamérleg számítandó, vagy közelítésként feltételezhető, hogy az abban uralkodó hőmérséklet a külső hőmérséklettel megegyezik. A ferde síkú szerkezetekre a függőleges szerkezetek adatai használandók. fajtája Nem vagy gyengén átszellőztetett közepesen kiszellőztetett felületképzése szokványos visszaverő szokványos visszaverő vastagsága [mm] 0 0 0 0 0 0 0 0 Légréteg hővezetési ellenállása, ha a hőáram iránya vízszintes felfelé lefelé 0,0 0,0 0,70 0,70 0,2 0,300 0,30 0,30 0,07 0,00 0,080 0,080 0,00 0,40 0,60 0,60 0,0 0,30 0,40 0,40 0,2 0, 0,028 0,028 0,07 0,00 0,060 0,00 0, 0,40 0,40 0,0 0,0 0,0 0, 0,2 0,300 0,400 0,4 0,07 0,00 0,00 0,00 0,00 0,40 0,0 0,0 Forrás: BME jegyzet melléklete
Megoldások. Határozza meg a homlokzati fal rétegtervi hőátbocsátási tényezőjét! 3 pont Vázolja fel a szerkezetet és a hőfokesési diagramot! pont α i=8 W/m 2 K, cm gipszkarton burkolat λ=0,400 W/mK 2, cm /2, cm faváz, tengelytáv 0 cm 0,0,00/0, 0% felületarány λ=0,30 W/mK, R=d/λ=0,02/0,30, R=0,92 m 2 K/W 2, cm közötte: zárt légrés, gépészeti szerelő tér 90% nem vagy gyengén átszellőztetett légréteg, szokványos felületképzés, vízszintes hőáram R=0,70 m 2 K/W réteg átlagos hővezetési ellenállása R=(0, 0,92+0,9 0,70)/; R=0,72 m 2 K/W réteg párazáró fólia hőszigetelés tekintetében nem releváns cm / cm pallóváz, tengelytáv 60 cm, közötte 0,0,00/0,6 8% felületarány λ=0,30 W/mK cm közötte: kőzetgyapot hőszigetelés 92% felületarány λ=0,040 W/mK λ=(0,08 0,3+0,92 0,04)/; λ=0,048 W/mK 2 cm OSB lap burkolat λ=0,30 W/mK 0, cm ragasztó réteg feltételezhetően 2% Dryvit ragasztóhabarcs λ=0,930 W/mK, R=0,00/0,93=0,00 m 2 K/W 7% nem vagy gyengén átszellőztetett légréteg, szokványos felületképzés, vízszintes hőáram R=0,0 m 2 K/W réteg átlagos hővezetési ellenállása R=(0,2 0,00+0,7 0,0)/; R=0,084 m 2 K/W cm expandált polisztirolhab hőszigetelés λ=0,040 W/mK 0, cm vékonyvakolati rendszer, üvegszövettel λ=0,990 W/mK A szerkezet rétegtervi hőátbocsátási tényezőjének számítása: + d α i λ + = α e 8 + 0,0 0,0 + 0,72 + 0,400 0,048 + 0,0 0,30 0,00 + 0,084 + 0,040 + 0,00 0,990 + = 0, 0 24 W m 2 K 2. Határozza meg a lapostető rétegrendjében a hőszigetelés vastagságát, oly módon, hogy a szerkezet megfeleljen a rétegtervi hőátbocsátási tényezőre vonatkozó, szigorított 0,7 W/m 2 K követelménynek! 4 pont Vázolja fel a szerkezetet és a hőfokesési diagramot! pont cm mosott kavics, leterhelő réteg λ=0,30 W/mK réteg geotextília, elválasztó és szűrő réteg hőszigetelés tekintetében nem releváns cm extrudált polisztirolhab hőszigetelés λ=0,040 W/mK 2 mm PVC csapadékvíz elleni szigetelés λ=0,70 W/mK 2-8 cm perlit adalékos könnyűbeton lejtésképző réteg átlagos rétegvastagság 0 cm λ=0, W/mK 7+6 cm Porotherm födémrendszer, 60 cm tengelytáv, gerendakettőzéssel, 6 cm felbetonnal táblázatból R=0,38 m 2 K/W, cm javított mészvakolat λ=0,870 W/mK 30 cm álmennyezeti tér intenzív átszellőztetés miatt ezzel, és azt ezt követő rétegekkel már nem számolunk α i=0 W/m 2 K A hőszigetelő réteg vastagságának számítása a rétegtervi hőátbocsátási tényező követelményértéke alapján:
+ d α i λ + α e 0, 7 = 24 + 0,00 0,30 + 0,040 + 0,002 0,70 + 0,00 0,0 + 0,38 + 0, 0,870 + 0 0, 7 = 0,040 +,0 0,040 +,0 = 0,7 +,0 =,882 0,040 0,040 = 4,377 = 0,7 m A rétegrendben legalább 7, cm extrudált polisztirolhab hőszigetelést kell alkalmazni. A forgalmazott méretek tekintetében a javasolt méret 8 cm. 3. Határozza meg a magastető rétegtervi hőátbocsátási tényezőjét! 3 pont Számítsa ki a réteghatároló felületek hőmérsékletét, ha a külső léghőmérséklet 0, a belső + C, majd vázolja fel a szerkezetet és a hőfokesési diagramot! 3 pont α i=0 W/m 2 K glettelés, festés - hőszigetelés tekintetében nem releváns, vastagsága minimális cm vasbeton koporsófödém λ=2,00 W/mK cm / cm vízszintes faváz, tengelytáv m 0,0,00/ % felületarány λ=0,30 W/mK cm közötte: kőzetgyapot hőszigetelés 9% felületarány λ=0,040 W/mK λ=(0,0 0,3+0,9 0,04)/; λ=0,04 W/mK cm / cm pallóváz, tengelytáv 80 cm 0,0,00/0,8 6% felületarány λ=0,30 W/mK cm közötte: kőzetgyapot hőszigetelés 94% felületarány λ=0,040 W/mK λ=(0,06 0,3+0,94 0,04)/; λ=0,046 W/mK réteg vízzáró, páraáteresztő fólia hőszigetelés tekintetében nem releváns cm / cm ellenlécezés, közötte intenzív átszellőztetés miatt ezzel, és azt ezt követő rétegekkel már nem számolunk A szerkezet rétegtervi hőátbocsátási tényezőjének számítása: + d α i λ + = α e 0 + 0,0 2,00 + 0,00 0,04 + 0,0 0,046 + 24 A szerkezet egészének és rétegeinek ellenállásai: = 0,00 + 0,080 +, + 3,26 + 0,042 = 0, 28 W m 2 K A szerkezet rétegfelületeinek hőmérséklete: 0 + 0,042 = 0,2 C 0,2 + 3,26 = 4,4 C 4,4 +, = 9,2 C
9,2 + 0,080 = 9,6 C 9,6 + 0,00 =,0 C