4.calcul higrotermic
TRANSCRIPT
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 1/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 12
CALCULUL
HIGROTERMIC
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 2/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 13
CALCULUL HIGROTERMIC
În cadrul calculului higrotermic se vor parcurge urmatoarele etape:
I. Determinarea caracteristicilor geometrice;
II. Verificarea gradului de protecţie termică;
R’ ≥ R’min (conform Normativului C 107/2-2005);
III. Verificarea gradului de protecţie global:
G ≤ GN (conform normativului C 107/2-2005);
IV. Comportarea elementelor de construcţie la difuzia vaporilor de
apă.(conform normativului C107/6-2002).
I. Determinarea caracteristicilor geometrice
a) Aria planșeelor construcției:
Aria planșeului de la nivel curent (A1) A1=504.46 m2
b) Perimetrul interior al construcției:
P = 103.6 ml
c) Aria tâmplăriei exterioare:
Simbol
TÂMPLARIE EXTERIOARĂ
L
(m)
H
(m)
A
(m2)
P
(m)
Nr.elemente
asemenea
A.total
(m2)
P.total
(m)
F1 1.3 1.5 1.95 5.6 14 16.84 78.4
F2 1 1.5 1.5 5 2 3 10
F3 1.5 1.5 2.25 6 2 4.5 12
F4 2.3 1.5 3.45 7.6 2 6.9
15.2
F5 1.1 1.5 1.65 5.2 1 1.65 5.2
F6 0.9 1.5 1.35 4.8 1 1.35 4.8
F7 1.65 1.5 2.47 6.3 2 4.94 12.6
F8 1.15 1.5 1.72 5.3 1 1.72 5.3
U1 0.8 2.1 1.68 5.8 2 3.36 11.6
U2 0.9 2.1 1.89 6 7 13.23 42
Suprafaţa totală 57.49 197.1
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 3/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 14
d) Aria pereților exteriori:
2
p int inc TA =P h A (103.60 21) 57.49 2118.11m
hetaj=3,00 m
e) Aria anvelopei:
A = 2
per.ext. T pl, inferior pl, acoperisA +A +A +A =2118.11+57.49+504.46+504.46=3184.52m
f) Volumul încălzit:
3
planseu incV=A h =504.46 21=10593.66m
II. Verificarea gradului de protecţie termică
II.1. Calculul rezistenţei termice specifice unidirecţionale R
Clădirea este amplasată în localitatea Iaşi, zona climatică III cu Te = -18 ̊ C,
Ti = +20 ̊ C (conform Normativului C 107/3-2005).
Rezistenţa termică specifică unidirecţională în câmp curent, a elementelor de
construcţie neomogene (cu punţi termice) se determina cu relaţia:
R = RSi + Σ R s + Σ R a + RSe [m2
K/W] unde:
R – rezistenţa termică specifică unidirecţională [m2K/W];
RSi , RSe - rezistenţe termice superficiale [m2K/W];
RSi =1
αi ; RSe =
1
αe; (conform Normativului C 107/3-2005).
αi,e = coeficient de transfer termic superficial interior, respectiv exterior [m2K/W];
RS =d
λ ; RS = rezistenţă termică specifică a unui strat omogen [m
2K/W]; unde:
d – grosimea stratului omogen, [m]; λ – coeficient de conductivitate termică [ W/mK];
Ra – rezistenţa termică a unui strat de aer.
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 4/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 15
1. PERETE EXTERIOR
RSi =i
1
α=
1
8= 0.125 [m
2K/W] (conform normativului C107/3-2005)
RSe =e
1
α
=1
24 = 0.042 [m
2K/W]
αi,e = coeficient de transfer termic superficial interior, respectiv exterior.
Nr.Denumirea stratului
de material
d λ d/λ
Crt. (m) W/mK (m2K/W)
Suprafaţă interioară(RSi) - - 0.125
1 Tencuiala interioară 0.01 0.87 0.015
2 Zidărie din BCA 0.34 0.35 0.971
3
Termoizolatie vată
minerală 0.15 0.044 3.40
4 Tencuială exterioară 0.005 0.93 0.054
Suprafaţă exterioară(RSe) - - 0.042
4.609
Ref = 0.125 + 0.0172+0.971+3.40+0.054 + 0.042 = 4.609 [m2K/W]
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 5/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 16
2. PLANŞEU PESTE PARTER
RSi =1
αi=
1
6 = 0.167 [m
2K/W] (conform normativului C107/3-2005)
RSe =1
∝e=
1
12 = 0.084 [m
2K/W]
Nr.Denumirea stratului de
material
d λ d/λ
Crt. (m) W/mK (m2K/W)
Suprafaţă interioară(RSi) - - 0.167
1
Pardoseală caldă
0.02 0.17 0.118(parchet laminat)
2 Sapă de egalizare 0.03 1.74 0.017
3 Placă B.A. 0.15 1.74 0.086
4
Termoizolatie vată
minerală Tip G140 0.30 0.04 7.5
5 Tencuială tavan 0.005 0.93 0.0054
Suprafaţă exterioară(RSe) - - 0.084
∑ d/λ 7.97
Ref = 0.167 +0.118+0.017+0.086+7.5+0.0054 +0.084 = 7.97 [m2K/W]
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 6/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 17
3. PLANŞEU ACOPERIŞ – terasă gradină
RSi =
1
∝i =
1
8 = 0.125 [m2
K/W] RSe =
1
∝e =
1
24 = 0.042 [m2
K/W]
Nr.
Denumirea stratului de material
d λ d/λ
Crt. (m) W/mK (m2K/W)
Suprafaţă interioară (R Si) - - 0.125
1 Tencuială mortar M5 0.015 0.84 0,017
2 Placă B.A. 0.15 1.74 0.086
3 Beton de pantă 0.08 1.62 0.049
4 Strat de egalizare din beton uşor 0.03 0.75 0.045 Termoizolatie polistiren extrudat 0.30 0.025 12
Suprafaţă exterioară (R Se) - - 0.042
∑ d/λ 12.359
Ref = 0.125+0.017+0.086+0.049+0.04+12+0.042 = 12.359 [m2K/W]
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 7/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 18
4. TÂMPLARIA
Tâmplaria se va realiza din PVC, cu trei foi de geam termoizolant cu :
R’= 0.69 [m
2K/W]
II.2 Calculul rezistenţei termice specifice corectate R’
2.1 Calculul lungimilor punţilor termice
a. R.V. colţ ieşind 1
b. R.V. colţ ieşind 2
Ψ1 = Ψ2 = 0.01 W/mK (tabel 10)
Lungimea punţii = Hîncalzit = 105 m
Ψ1
Ψ2
Ψ1 = Ψ2 = 0.07 W/mK (tabel 4)
Lungimea punţii = Hîncalzit = 21 m
Ψ1
Ψ2
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 8/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 19
c. R.V. Colţ intrând 3
d. R.V. Curent (T) 4
Ψ1
Ψ2
Ψ1 = Ψ2 = 0 W/mK (tabel 15)
Lungimea punţii = Hîncalzit = 21 m
Ψ2 Ψ1
Ψ1 = Ψ2 = 0.06 W/mK (tabel 2)
Lungimea punţii = Hîncalzit = 210 m
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 9/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 20
e. R.O. plan şeu peste parter 1
f. R.O. Curent 2
Ψ1
Ψ2
Ψ1 = 0.12 W/mK
Ψ2 = 0.35 W/mKLungimea punţii = Pplanseu = 103.6 m
Ψ1
Ψ2
Ψ1 = 0.01 W/mK (tabel 28)
Ψ2 = 0.08 W/mK
Lungimea punţii = Pplanseu = 621.6 m
exterior
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 10/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 21
g. R.O. balcon 3
h. Atic terasă
Ψ1
Ψ2
Ψ1 = 0.16 W/mK (tabel 24)
Ψ2 = 0.09 W/mK
Lungimea punţii = 46.4*7= 324.8 m
Ψ2
Ψ1
Ψ1 = 0.31 W/mK (tabel 31)
Ψ2 = 0.32 W/mK
Lungimea punţii = 103.6 m
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 11/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 22
i. Conturul t âmplă riei
Ψ1
Ψ1 = 0.23 W/mK (tabel 52)
Lungimea punţii = 197.1 m
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 12/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 23
II.3. Calculul efectiv al rezistenţelor termice specifice corectate R’
Rezistenta termică specifică corectată R' şi respectiv permeabilitatea termică corectată U' se calculează cu relaţia generală:
U’ =1
R+
Σ Ψ∙l
A+
Σλ
A
R’ =1
U';
∑λ
A= se neglijează
U’ – coeficient de transfer termic unidirecţional corectat;
Ψ - coeficient de transfer termic liniar;
l – lungimea punţii termice;
λ - coeficient punctual de tranfser termic;A – aria aferentă elementului de construcţie.
a. Perete exterior
Element Detaliu pereţiΣΨ l (m) ΣΨ∙l
R.V. 1 0.01 105 2.1
R.V. 2 0.07 21 2.94R.V. 3 0 21 0
R.V. 4 0.06 210 25.2
R.O. 10.12
103.612.43
0.35 36.26
R.O. 20.01
621.66.21
0.08 49.72
R.O. 30.16
324.851.96
0.09 29.23
Atic terasa0.31
103.632.11
0.32 33.15
Conturul tâmplăriei 0.23 197.1 45.33
Total 326.64
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 13/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 24
A pereţi = 2118.11 m2
' 21 326.64U = + =0.371[W/m K]
4.609 2118.11
R’ =1
U'=
1
0.154= 2.60 [ m
2K/W]
R’ > R’min = 1.80 [ m2
K/W](conform C 107/1-8.XII.2010).
b. Planşeu peste parter
Element
Tipul punţii ΣΨ l (m) ΣΨ∙l
1 R.O. curent 10.12
103.612.43
0.35 36.26
Total 48.69
A plamşeu,parter = 504.46 m2
U’ =1
7.97+
48.69
504.46= 0.22 [W/m
2K]
R’ =1
U'
=1
0.22
= 4.545 [ m2
K/W]
R’ > R’min = 4.5 [ m2
K/W](conform C 107/1-8.XII.2010).
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 14/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 25
c. Planşeu acoperiş – terasă grădină
ElementTipul punţii
ΣΨ l (m) ΣΨ∙l
1 Atic terasă 0.31
103.632.11
0.32 33.15
Total 65.26
A plamşeu,terasa = 504.46 m
2
U’ =1
12.559+
65.26
504.46= 0.20 [W/m
2K]
R’ =1
U'=
1
0.20= 5 [ m
2K/W]
R’ > R’min = 5 [ m2
K/W](conform C 107/1-8.XII.2010).
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 15/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 26
III. Verificarea gradului de protecţie global
Determinarea coeficientului global de izolare termică (G)
Coeficientul global de izolare termică a unei clădiri (G), este un parametru termo -
energetic al anvelopei clădirii pe ansamblul acesteia şi are semnificaţia unei sume a fluxurilor termice disipate (pierderilor de căldură realizate prin transmisie directă) prin suprafaţaanvelopei clădirii, pentru o diferenţă de temperatură între interior şi exterior de la 1K, raportatăla volumul clădirii, la care se adaugă cele aferente reîmprospătării aerului interior, precum şicele datorate infiltraţiilor suplimentare de aer rece.
Coeficientul global de izolare termică se calculează cu relaţia:
G =Σ(L∙τ j )
V + 0.34∙n [W/ m
2K]; (conform C107/1-2005)
În care L reprezintă coefficient de cuplaj termic, calculat cu relaţia:
L =A
R j' [W/K]
τ - factorul de corecţie a temperaturilor exterioare [-];
V - volumul interior, încălzit, al clădirii [m3];
R’ j - rezistenţa termică specifică corectată, medie, pe ansamblul clădirii, a unui element de
construcţie [m2K/W];
A - aria elementului de construcţie [m2], având rezistenţa termică R'm;
n - viteza de ventilare naturală a clădirii, respectiv numărul de schimburi de aer pe oră [h-1].
n = 0.5 (conform INCERC - Bucureşti).
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 16/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 27
G =1
V∙(
Ape∙ τ
Rp.ext' +
Apl,parter∙ τ
Rpl.parter' +
Apl.acoperis∙ τ
Rpl.acoperis' +
Atamplarie∙ τ
Rtamplarie' )+ 0.34∙n
1 2118.11 1 504.46 1 504.46 1 57.49 1G= 0.34 0.5
10593.66 2.60 4.545 5 0.87
G = 0.274 [W/ m2
K];
Calculăm A/V =3184.52
10593.66= 0.3⇒ GN = 0.325 [W/ m
3K]; valoare obţinută prin interpolare
liniară, pentru 8 niveluri (conform C107/1-8.XII.2010).
VI. Comportarea elementelor de construcţie la difuzia
vaporilor de apă.
Verificarea la condens a pereţilor exteriori
1. Verificarea la condens pe suprafaţa interioară a pereţilor exteriori
E I
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 17/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 28
Temperatura pe suprafaţa interioară a elementelor de construcţie fără punţi termice
(sau în câmpul curent al elementelor de construcţie cu punţi termice ) se determină cu relaţia:
Tsi = Ti −ΔT
αi
ΔT = Ti – T
1
αi= Rsi = 0.125 [ W/m
2K] αi = 8 [ W/m
2K];
Condiţia de evitare a condensului : Tsi > θr
Tsi = temperatura pe suprafaţa interioară;
θr = temperatura punctului de rouă.
Parametrii climatului interior:
Ti = 20º C ;
φi = 60% ; ⇒ θr = 12º C
αi = 8 W/m2K ;
Rsi = 0.125 [m2K/W].
Parametrii climatului exterior:
Te = -18º C;
φe = 85% ;
αe = 24 [W/m2K];
Rse = 0.042 [m2K/W].
Tsi = Ti −Ti - Te
R ∙ Rsi = 20 -
20 ( 18)
4.609
∙ 0.125 = 18.96º C
Tsi > θr ⇒ NU apare condens pe suprafaţa interioară a peretelui exterior.
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 18/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 29
2. Verificarea la condens in interiorul pereţilor exteriori
Calculul la condens in regim staţionar presupune determinarea curbei temperaturilor,stabilirea curbei elasticităţilor (presiunilor parţiale) vaporilor de apă în elemental de construcţie
şi a curbei presiunilor de saturaţie de apă pentru condiţiile Ti = constant, Te = constant, φi =
constant, φe = constant.
Pentru evitarea condensului, este necesar ca în orice secţiune a elementului de
construcţie sa fie indeplinită condiţia:
pvx > ps
pvx = valorile presiunilor parţiale ale vaporilor de apă corespunzătoare
Ti , Tsi , Tse , Te , în elemental de construcţie [N/m2];
ps = presiuni de saturaţie ale vaporilor de apă in stratul “x” [N/m2].
a) Stabilirea variaţiei temperaturii în structura elementelui considerând:
Ti = 20º C; Te = -18º C
k i e
j i j si
i
T -TT =T - R +R
R
;
T j = temperatura la suprafaţa exterioară a stratului “j”;
Ti = temperatura interioară de calcul;
Te = temperature exterioară de calcul;
∑R j = suma rezistenţelor termice specifice ale straturilor “1” pâna la “j”.
Rsi = rezistenţa termică superficială interioară;
R = rezistenţa termică unidirecţională a unui element de construcţie.
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 19/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 30
Ti = 20º C⇒ psi = 2340 Pa [N/m2]; ](conform C 107/3-2005, pg 36).
si20+18T = 20 - 0.125= 18.96°C4.609
pssi = 2268.4 Pa;
1
20+18T = 20 - (0.125+0.015)= 18.84°C
4.609 p1 = 2177.2 Pa;
2
20+18T = 20 - (0.125+0.015+0.971)= 10.84°C
4.609 p2 = 1298.6 Pa;
3
20+18T = 20 - (0.125+0.015+0.971+3.40)= -17.19°C
4.609 p3 = 135.1 Pa;
4 4
20+18T = 20 - (0.125+0.015+0.971+3.40+0.054)= -17.63°C p 128.7Pa
4.609
se sse
20+18T = 20 - (0.125+0.015+0.971+3.40+0.054+0.042)= -17.98°C p 117.2Pa
4.609
Te = -18º C ⇒ pse = 125 Pa [N/m2].
b) determinarea presiunii parţiale de vapori
si ivi
p 2340.4 60p = = = 1404 Pa
100 100
se eve
p 125 85p = = = 106.25Pa
100 100
c) Determinarea rezistenţei la permeabilitate a vaporilor de apă
vk k dk R =d μ M
dk = grosimea stratului [m];
dk μ = factorul rezistenţei la permeabilitate la vapori (C107-3/2005, Anexa A);
M = coeficient de difuzie în aer a vaporilor ; M = 54∙108[s
-1].
5/9/2018 4.CALCUL HIGROTERMIC - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/4calcul-higrotermic 20/20
Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”
CALCULUL HIGROTERMIC Page 31
1
8 8
vR 0.005 7.1 54 10 1.917 10 m/s;
2
8 8
vR 0.15 30 54 10 243 10 m/s ;
3
8 8
vR 0.30 5.3 54 10 85.86 10 m/s ;
4
8 8
vR 0.01 8.5 54 10 4.59 10 .
Din graficul de mai sus se observă că linia presiunilor parţiale p, nu intersectează
curba presiunilor de saturaţie, deci nu există posibilitatea acumulării progresive de apă de
la an la an ca urmare a condensării vaporilor în interiorul elementului de construcţie.