Założenia: 1. Lokalizacja:.............................................. ..Wrocław 2. Parametry powietrza zewnętrznego zimą :........... ..t

Założenia:

1. Lokalizacja:... ..Wrocław

2. Parametry powietrza zewnętrznego zimą :... ..t_zoz = -18°C

3. Parametry powietrza w pomieszczeniu... t_poc = f(t_zoc); t_poz = 21°C 4. Straty ciepła w okresie zimnym pokrywa c.o.

5. Moc zainstalowana w oświetleniu elektrycznym N = 14 W/m². Oświetlenie jarzeniowe w oprawach niewentylowanych przymocowanych do sufitu.

6. Liczba ludzi w pomieszczeniu...n = 50 osób

7. Okna o podwójnym oszkleniu szybami o grubości  = 3 mm (U = 1,8

W/m²K), o łącznej powierzchni 30 m² (6 okien × 5 m² ) od strony południowo- wschodniej (SE). Obszar miejski.

8. Stropodach niewentylowany: 3 × papa, 100 mm ocieplenie, płyta stropowa z betonu lekkiego 150 mm; wsp. U = 0,25 W/m²K; masa m_j = 197 kg/m²; wsp.

E = 0,9.

9. Ściany zewnętrzne od strony NE i SE - mur z pustaków ceramicznych o grubości 240 mm ocieplony; wsp. U = 0,3 W/m²K, masa jednostkowa m_j = 343 kg/m², elewacja o wsp. E = 0,7

10. Ściany wewnętrzne o masie m_j = 200 kg/m²; podłoga m_j = 100 kg/m². 11. Dopuszczalny przyrost temperatury powietrza wentylującego w

pomieszczeniu, w warunkach obliczeniowych okresu ciepłego, t = 6 K.

12. Średnia temperatura ściany chłodnicy =12°C

Tabela zysków ciepła

POLSKA ŚRODKOWA I POŁUDNIOWA

POLSKA PÓŁNOCNA temperatura w °C w miesiącu temperatura w °C w miesiącu godz.

doby

V VI VII VIII IX V VI VII VIII IX

1 15,0 18,6 19,5 19,5 16,7 13,7 18,4 19,2 19,2 16,7 2 14,5 18,2 19,0 19,0 16,4 13,5 18,1 18,7 18,7 16,5 3 14,0 17,9 18,5 18,5 16,1 13,2 17,8 18,3 18,3 16,3 4 13,7 17,6 18,0 18,0 15,9 13,1 17,6 18,0 18,0 16,1 5 13,5 17,5 17,8 17,8 15,7 13,0 17,5 18,0 18,0 16,0 6 13,7 17,6 18,0 18,0 15,8 13,3 17,6 18,2 18,2 16,1 7 14,6 19,1 20,0 20,0 16,8 13,6 18,1 19,0 19,0 16,5 8 16,0 20,9 23,0 23,0 18,8 14,4 19,0 20,0 20,0 17,2 9 18,0 22,8 24,9 24,9 21,0 15,6 20,1 21,5 21,5 18,4 10 19,4 24,7 26,1 26,1 23,0 17,3 21,7 23,3 23,3 19,7 11 21,5 26,2 27,4 27,4 24,0 19,1 23,4 25,0 25,0 21,2 12 22,8 27,8 28,4 28,4 25,0 20,9 24,8 26,3 26,3 22,2 13 23,9 28,0 29,3 29,3 25,5 22,2 25,8 27,1 27,1 23.2 14 24,3 28,4 29,8 29,8 25,9 23,0 26,3 27,4 27,4 23,8 15 24,5 28,5 30,0 30,0 26,0 23,5 26,5 27,5 27,5 24,0 16 24,1 28,2 29,9 29,9 25,6 23,0 26,4 27,4 27,4 23,9 17 23,1 27,6 29,5 29,5 24,5 22,0 25,8 27,0 27,0 23,3 18 21,7 26,5 28,5 28,5 23,3 20,5 24,8 26,0 26,0 22,1 19 20,3 25,4 27,0 27,0 21,9 19,0 23,6 24,8 24,8 20,5 20 19,0 24,0 25,5 25,5 20,5 17,4 22,5 23,8 23,8 19,1 21 18,0 22,6 24,0 24,0 19,1 16,4 21,5 22,6 22,6 18,3 22 17,0 21,5 22,5 22,5 18,2 15,4 20,5 21,6 21,6 17,8 23 16,2 20,4 21,0 21,0 17,5 14,5 19,5 20,7 20,7 17,4 24 15,5 19,5 20,0 20,0 17,0 14,0 18,7 19,7 19,7 17,0 tzśr 18,3 22,9 24,0 24,0 20,4 17,2 21,5 22,5 22,5 19,3

Przenikanie ciepła przez okno

kW Q

Q

Q _pp  _p  _r

Q_pp- strumień ciepła przenikający do pomieszczenia przez przegrodę przezroczystą, kW Q_p- strumień wywołany przenikaniem ciepła drogą konwekcji, kW

Q_r- strumień ciepła przenikający do pomieszczenia drogą promieniowania, kW

Zyski ciepła przez przenikanie przez okna (konwekcja).





U A

n

Q_p   _o  _o  _z  _p

n- liczba okien

A_o- powierzchnia okna w świetle muru, m² U_o- współczynnik przenikania ciepła, W/m²K t_z- chwilowa temp. powietrza zewnętrznego, C t_p- chwilowa temp. powietrza w pomieszczeniu, C

Zyski ciepła przez promieniowanie Dla pomieszczeń z normowaniem temp w okresie całego roku

 





Q_r  ₁ _cmax   ₁  _rmax  

A-powierzchnia szyb w oknie A=A_o*g, m² A₁-nasłoneczniona powierzchnia szyb, m² g- udział powierzchni szyb w powierzchni okna

b- współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego przez okno - uwzględnia gatunek szkła, liczbę szyb oraz zastosowanie osłon przeciwsłonecznych

s- współczynnik akumulacji ciepła w przegrodach otaczających pomieszczenie

I_cmax- maksymalna wartość natężenia promieniowania słonecznego całkowitego w miesiącu (zależna od kierunku ekspozycji okna, miesiąca i godziny dnia),

I_rmax- maksymalna wartość natężenia promieniowania słonecznego rozproszonego w miesiącu (zależna od miesiąca i godziny dnia), odczytana dla kierunku północnego,

A-powierzchnia szyb w oknie A=A_o*g, m² A₁-nasłoneczniona powierzchnia szyb, m² g- udział powierzchni szyb w powierzchni okna

 

^{A I A A I}  ^{b s W}

Q_r  ₁ _cmax   ₁  _rmax  

(6 okien × 5 m² )

 

^{A I A A I}  ^{b s W}

Q_r  ₁ _cmax   ₁  _rmax  

 

^{A I A A I}  ^{b s W}

Q_r  ₁ _cmax  ₁  _rmax  

Okna od strony

południowo-wschodniej (SE).

 

^{A I A A I}  ^{b s W}

Q_r  ₁ _cmax  ₁  _rmax  

Okna od strony południowo-wschodniej (SE).

 





Q_r  ₁ _cmax   ₁  _rmax  

 

^{A I A A I}  ^{b s W}

Q_r  ₁ _cmax  ₁  _rmax  

Okna o podwójnym oszkleniu szybami o grubości  = 3 mm

Stropodach masa m_j = 197 kg/m² powierzchnia A=150 m²

29550kg

Ściany zewnętrzne masa m_j = 343 kg/m² powierzchnia A=44+66-30= 80 m²

27440 kg

Ściany wewnętrzne masa m_j = 200 kg/m²; powierzchnia A=110 m²

22000 kg

Podłoga masa m_j = 100 kg/m². powierzchnia A=150 m2 15000 kg

 





Q_r  ₁ _cmax   ₁  _rmax  

Typ I (bardzo lekki) przyjmuje się wówczas, gdy względna masa budowli 'm' jest mniejsza od 150 kg/m².

Typ II (lekki) przyjmuje się wówczas, gdy względna masa budowli 'm' zawiera się w przedziale 150  300 kg/m².

Typ III (średni) przyjmuje się wówczas, gdy względna masa budowli 'm' zawiera się w przedziale 300  800 kg/m².

Typ IV (ciężki) przyjmuje się wówczas, gdy względna masa budowli 'm' przekracza 800 kg/m².

 

A I A A I  b s W Q_r  ₁ _cmax  ₁  _rmax  

 





Q_r  ₁ _cmax   ₁  _rmax   Ściany zewnętrzne od strony NE i SE Okna w

ścianie SE

 





Q_r  ₁ _cmax   ₁  _rmax  

Zyski ciepła przez przegrody nieprzeźroczyste Metoda uproszczona

/ 2

, W m t

U

q _pn    _r

W t

U F

Q

   

,

 F – powierzchnia przegrody, m²

 U- współczynnik przenikania ciepła:

 t_r - równoważna różnica temperatury (wartości w tabelach)

Wartości z tabel obowiązują przy założeniach:

• temperatury w pomieszczeniu tp= 22 C

•średniej dobowej temperatury zewnętrznej t_zm= 24,5 C

•współczynnika absorpcji promieniowania A= 0,9 dla dachu i A=0,7 dla ściany

•rozkładu temperatury dobowej jak w tabeli

•współczynnika przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej a_z=17,5 W/m²K

•współczynnika przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej a_w=5,8 W/m²K

Trzy przegrody nieprzeźroczyste

8. Stropodach niewentylowany: 3 × papa, 100 mm ocieplenie, płyta stropowa z betonu lekkiego

150 mm; wsp. U = 0,25 W/m²K; masa m_j = 197 kg/m²; wsp. E = 0,9.

Stropodach

8. Stropodach niewentylowany: 3 × papa, 100 mm ocieplenie, płyta stropowa z betonu lekkiego 150 mm;

wsp. U = 0,25 W/m²K; masa m_j = 197 kg/m²; wsp. E = 0,9.

Stropodach

Jeżeli t_poc różni się od 22 ^oC lub średnia dobowa temperatura powietrza zewnętrznego różni się od 24,5 ^oC, należy stosować skorygowaną wartość równoważnej różnicy temperatur:

 ^t  ^{ t  K}

t

t _r ^'   _r  _śr ^z  24 , 5  22  _p ,



Stropodach

9. Ściany zewnętrzne od strony NE i NS - mur z pustaków ceramicznych o grubości 240 mm ocieplony; wsp.

U = 0,3 W/m²K, masa jednostkowa m_j = 343 kg/m², elewacja o wsp. E

= 0,7

Ściana

9. Ściany zewnętrzne od strony NE i NS - mur z pustaków ceramicznych o grubości 240 mm ocieplony; wsp. U = 0,3 W/m²K, masa jednostkowa m_j = 343 kg/m², elewacja o wsp. E = 0,7

Ściana

Jeżeli t_poc różni się od 22 ^oC lub średnia dobowa temperatura powietrza zewnętrznego różni się od 24,5 ^oC, należy stosować skorygowaną wartość

równoważnej różnicy temperatur:

 ^t  ^{ t  K}

t

t _r ^'   _r  _śr ^z  24 , 5  22  _p ,



Ściana

Zyski ciepła od ludzi

Zyski ciepła jawnego zależą od liczby ludzi n przebywających w pomieszczeniu, temperatury powietrza oraz aktywności organizmu człowieka (rodzaju i natężenia wykonywanej pracy).

W określonych warunkach ciepło całkowite jest sumą ciepła jawnego i utajonego.

W q

n

Q

 

  ,

gdzie:

n – liczba osób

q_j – zyski ciepła jawnego jednostkowe, W

- współczynnik frekwencji

T e m p e r a t u r a

15 °C 18 °C 20 °C 23 °C 26 °C 29 °C qc qj w qj w qj w qj w qj w qj w AKTYWNOŚĆ

W W g/h W g/h W g/h W g/h W g/h W g/h

Odpoczynek w

postawie siedzącej ^{113 95 26 91 33 86 40 74 58 66 70 46 98}

Odpoczynek w postawie

stojącej 127 106 31 99 42 91 54 79 72 66 91 46 122 Praca lekka, siedząc,

aktywn. mała 144 116 42 107 56 96 72 81 95 66 117 46 147 Praca lekka, stojąc,

aktywność mała 174 130 67 115 89 101 110 80 142 66 163 46 200 Praca lekka, stojąc,

aktywność duża 193 135 88 120 110 108 128 85 163 66 191 46 227 Praca średniociężka

np. malarz, mechanik 251 165 130 145 160 130 182 101 226 81 256 52 300 Praca ciężka, aktywność

b. duża 293 181 168 158 204 141 230 112 274 95 298 70 337 Praca bardzo ciężka,

szybki taniec 407 238 255 203 307 180 342 151 386 134 412 102 460

Rodzaj pomieszczenia 

Biura

Hotele - recepcja, pokoje wieloosobowe Domy towarowe

Pomieszczenia technologiczne

Teatry, kina, małe pomieszczenia o różnym przeznaczeniu

0,75 - 0,90 0,40 - 0,60 0,80 - 0,90 0,85 - 0,95

1,00

Zyski ciepła od oświetlenia elektrycznego

 

 ^{1 k}  ^kW

N

Q

        

 

N - zainstalowana moc oświetlenia elektrycznego, kW

- współczynnik wyrażający stosunek ciepła odprowadzonego drogą konwekcji z powietrzem wywiewanym z wentylowanych opraw lamp do całkowitej mocy zainstalowanej; dla opraw nie wentylowanych  = 0,

- współczynnik wyrażający stosunek ciepła przekazanego drogą konwekcji do powietrza w pomieszczeniu do całkowitej mocy zainstalowanej,

- współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej.

k_o - współczynnik akumulacji - należy odczytać dla każdej godziny z wykresów;

Uwaga:

dla wentylacji z normowaniem temperatury w okresie zimnym – przyjmuje się k_o = 1= const.

Wartości współczynnika  dla opraw wentylowanych, chłodzonych całkowicie

Strumień powietrza

odciąganego m³/Wh 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

 0,28 0,49 0,62 0,69 0,74 0,75 0,77 0,78 0,78 0,78

Wartości współczynnika 

Rodzaj oprawy oświetleniowej Rodzaj lampy (źródła światła)  swobodnie zawieszona

swobodnie zawieszona przymocowana do sufitu wbudowana do sufitu oprawy wentylowane

żarowa fluorescencyjna fluorescencyjna fluorescencyjna

0,7 0,5 0,3 0,15 0,05

 

 1 k  kW

N

Q_oś      _o 

 

 1 k  kW

N

Q_oś      _o 

Współczynnik akumulacji k_o zależy od czasu działania oświetlenia  i charakterystyki cieplnej pomieszczenia Z.

Dla pomieszczeń zbudowanych z najczęściej stosowanych materiałów budowlanych:

 

2

70 _

   













  h

f g F f

g F

F Z F

z z w

w

z w

F_w - powierzchnia ścian i stropów graniczących z innymi pomieszczeniami, m²

F_z - powierzchnia ścian zewnętrznych, stropodachów i podłóg na gruncie, m²

g_w, g_z - odpowiednio masy 1 m² przegród wewnętrznych i zewnętrznych. (dla podłogi położonej na gruncie zaleca się przyjmować warstwę betonu o grubości 0,15 m lub warstwę cegły o grubości 0,12 m.)

f - współczynnik korekcyjny:

•dla stropów z podłogą drewnianą f = 0,5  0,7;

•podłoga drewniana + dywan f = 0,25  0,35;

•sufit podwieszony z przestrzenią nie wentylowaną f = 0,5;

•sufit podwieszony z przestrzenią wentylowaną f = 0;

•dla pozostałych przypadków f = 1,0.

Średnie natężenie oświetlenia i moc zainstalowana oświetlenia ogólnego N - zainstalowana moc oświetlenia elektrycznego, kW

Z dużym przybliżeniem można założyć:

N/F= 0,22*I dla lamp żarowych

N/F= 0,065 *I – dla lamp fluorerscencyjnych

F- powierzchnia pomieszczenia, m², I – natężenie oświetlenia, lx

Jeżeli nie podano informacji dotyczących mocy zainstalowanej do oświetlenia pomieszczenia, można skorzystać z tabeli:

K Tabele z uzyskanymi

wynikami