CALCUL-HIGROTERMIC

Daneliuc Mihai / Lucrare de licenţă / „Bloc de locuinţe S+P+7E”

CALCULUL HIGROTERMIC 2

CALCULUL

HIGROTERMIC


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



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 Rs + Σ Ra + 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.



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]



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


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]



3. PLANŞEU ACOPERIŞ – terasă gradină

RSi = 1

∝i =

1

8 = 0.125 [m

2K/W] RSe =

1

∝e =

1

24 = 0.042 [m

2K/W]

Nr.

Denumirea stratului de material

d λ d/λ


Suprafaţă interioară (RSi) - - 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 0.04

5 Termoizolatie polistiren extrudat 0.30 0.025 12

Suprafaţă exterioară (RSe) - - 0.042

∑ d/λ 12.359

Ref = 0.125+0.017+0.086+0.049+0.04+12+0.042 = 12.359 [m2K/W]



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)


Ψ1

Ψ2



c. R.V. Colţ intrând 3

d. R.V. Curent (T) 4

Ψ1

Ψ2

Ψ1 = Ψ2 = 0 W/mK (tabel 15)


Ψ2 Ψ1

Ψ1 = Ψ2 = 0.06 W/mK (tabel 2)




e. R.O. planşeu peste parter 1

f. R.O. Curent 2

Ψ1

Ψ2

Ψ1 = 0.12 W/mK

Ψ2 = 0.35 W/mK

Lungimea 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



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



i. Conturul tâmplăriei

Ψ1

Ψ1 = 0.23 W/mK (tabel 52)

Lungimea punţii = 197.1 m



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 pereţi

ΣΨ

l (m)

ΣΨ∙l

R.V. 1 0.01 105 2.1

R.V. 2 0.07 21 2.94

R.V. 3 0 21 0

R.V. 4 0.06 210 25.2

R.O. 1

0.12 103.6

12.43

0.35 36.26

R.O. 2

0.01 621.6

6.21

0.08 49.72

R.O. 3

0.16 324.8

51.96

0.09 29.23

Atic terasa

0.31 103.6

32.11

0.32 33.15

Conturul tâmplăriei 0.23 197.1 45.33

Total 326.64



Apereţi = 2118.11 m2

' 21 326.64U = + =0.371[W/m K]

4.609 2118.11

R’ = 1

U' =

1

0.154 = 2.60 [ m

2 K/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 1

0.12 103.6

12.43

0.35 36.26

Total 48.69

Aplamşeu,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 [ m

2 K/W]

R’ > R’min = 4.5 [ m2

K/W](conform C 107/1-8.XII.2010).



c. Planşeu acoperiş – terasă grădină

Element

Tipul punţii

ΣΨ

l (m)

ΣΨ∙l

1 Atic terasă

0.31 103.6

32.11

0.32 33.15

Total 65.26

Aplamşeu,terasa = 504.46 m2

U’ = 1

12.559+

65.26

504.46= 0.20 [W/m

2K]

R’ = 1

U' =

1

0.20 = 5 [ m

2 K/W]

R’ > R’min = 5 [ m2

K/W](conform C 107/1-8.XII.2010).



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 suprafaţa

anvelopei clădirii, pentru o diferenţă de temperatură între interior şi exterior de la 1K, raportată

la volumul clădirii, la care se adaugă cele aferente reîmprospătării aerului interior, precum şi

cele datorate infiltraţiilor suplimentare de aer rece.

Coeficientul global de izolare termică se calculează cu relaţia:

G = Σ(L∙τj )

V + 0.34∙n [W/ m

2 K]; (conform C107/1-2005)

În care L reprezintă coefficient de cuplaj termic, calculat cu relaţia:

L = A

Rj' [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).



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

3 K]; 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



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.



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

ki e

j i j si

i

T -TT =T - R +R

R

;

Tj = temperatura la suprafaţa exterioară a stratului “j”;

Ti = temperatura interioară de calcul;

Te = temperature exterioară de calcul;

∑Rj = suma rezistenţelor termice specifice ale straturilor “1” pâna la “j”.

Rsi = rezistenţa termică superficială interioară;

R = rezistenţa termică unidirecţională a unui element de construcţie.



Ti = 20º C ⇒ psi = 2340 Pa [N/m2]; ](conform C 107/3-2005, pg 36).

si

20+18T = 20 - 0.125= 18.96°C

4.609 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 dkR =d μ M

dk = grosimea stratului [m];

dkμ = factorul rezistenţei la permeabilitate la vapori (C107-3/2005, Anexa A);

M = coeficient de difuzie în aer a vaporilor ; M = 54∙108[s

-1].



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.

CALCUL-HIGROTERMIC

Documents

Transcript of CALCUL-HIGROTERMIC