POLSKA NORMA

P o l s k i K o m i t e t ICS 91.060.01; 91.120.10

N o r m a l i z a c y j n y

PN-EN ISO 6946

grudzień 2008 Wprowadza EN ISO 6946:2007, IDT Zastępuje PN-EN ISO 6946:2008

Komponenty budowlane i elementy budynku

Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła

Metoda obliczania

Norma Europejska EN ISO 6946:2007 ma status Polskiej Normy

Nr ref. PN-EN ISO 6946:2008

Przedmowa krajowa

Niniejsza norma została opracowana przez KT nr 179 ds. Ochrony Cieplnej Budynków i zatwierdzona przez

Prezesa PKN dnia 27 listopada 2008 r.

Jest tłumaczeniem – bez jakichkolwiek zmian – angielskiej wersji Normy Europejskiej EN ISO 6946:2007,

stanowiącej wprowadzenie – bez jakichkolwiek zmian – Normy Międzynarodowej ISO 6946:2007.

Nasza norma zastępuje PN-EN ISO 6946:2008.

Odpowiedniki krajowe norm i dokumentów powołanych w niniejszej normie można znaleźć w katalogu Polskich

Norm. Oryginały norm i dokumentów powołanych są dostępne w Wydziale Informacji Normalizacyjnej i Szkoleń

PKN.

W sprawach merytorycznych dotyczących treści normy można zwracać się do właściwego Komitetu

Technicznego PKN, kontakt: www.pkn.pl

2 PN-EN ISO 6946:2008

NORMA EUROPEJSKA EN ISO 6946

EUROPEAN STANDARD

NORME EUROPÉENNE

EUROPÄISCHE NORM grudzień 2007

ICS 91.060.01; 91.120.10 Zastępuje EN ISO 6946:1996

Wersja polska

Komponenty budowlane i elementy budynku Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła Metoda obliczania (ISO 6946:2007) Buiding components and building Composant et parois de bâtiments Bauteile – Wärmedurchlaßwider-

Elements – Thermal resistance and - Résistance thermique et coefficient stand und Wärmedurchgangkoeffi-

Thermal transmittance – Calculation de transmission thermique – Métho- zient – Berechnungsverfahren

Method de de calcul (ISO 6946:2007)

(ISO 6946:2007) (ISO 6946:2007)

Niniejsza norma jest polską wersją Normy Europejskiej EN ISO 6946:2007. Została ona przetłumaczona przez Polski Komitet Normalizacyjny i ma ten sam status co wersje oficjalne. Norma Europejska została przyjęta przez CEN 7 grudnia 2007 r. Zgodnie z Przepisami wewnętrznymi CEN/CENELEC członkowie CEN są zobowiązani do nadania Normie Europejskiej statusu normy krajowej bez wprowadzania jakichkolwiek zmian. Aktualne wykazy norm krajowych, Łącznie z ich danymi bibliograficznymi, można otrzymać na zamówienie w Centrum Zarządzania CEN lub W krajowych jednostkach normalizacyjnych będących członkami CEN. Niniejsza Norma Europejska istnieje w trzech oficjalnych wersjach (angielskiej, francuskiej i niemieckiej). Wersja w każdym innym języku, przetłumaczona na odpowiedzialność danego członka CEN na jego własny język i notyfikowana w Centrum Zarządzania CEN, ma ten sam status co wersje oficjalne. Członkami CEN są krajowe jednostki normalizacyjne następujących państw: Austrii, Belgii, Bułgarii, Cypru, Danii, Estonii, Finlandii, Francji, Grecji, Hiszpanii, Holandii, Irlandii, Islandii, Litwy, Luksemburga, Łotwy, Malty, Niemiec, Norwegii, Polski, Portugalii, Republiki Czeskiej, Rumunii, Słowacji, Słowenii, Szwajcarii, Szwecji, Węgier, Włoch i Zjednoczonego Królestwa.

CEN

Europejski Komitet Normalizacyjny

European Committee for Standariyation

Comité Européen de Normalisation

Europäisches Komitet für Normung

Centrum Zarządzania: rue de Stassart, 36 B-1050 Brussels

nr ref. EN ISO 6946:2007: E

Spis treści Przedmowa………………………………………………………………………………………………………………… 3

Wprowadzenie…………………………………………………………………………………………………………….. 4

1 Zakres normy……………………………………………………………………………………………………. 5

2 Powołania normatywne………………………………………………………………………………………… 5

3 Terminy, definicje, symbole i jednostki……………………………………………………………………….. 5

3.1 Terminy i definicje………………………………………………………………………………………………. 5

3.2 Symbole i jednostki……………………………………………………………………………………………... 6

4 Zasady metody………………………………………………………………………………………………….. 6

5 Opory cieplne……………………………………………………………………………………………………. 7

5.1 Opór cieplny warstw jednorodnych……………………………………………………………………………. 7

5.2 Opory przejmowania ciepła na powierzchni………………………………………………………………….. 7

5.3 Opór cieplny warstw powietrza………………………………………………………………………………… 8

5.4 Opór cieplny przestrzeni nieogrzewanych……………………………………………………………………. 9

6 Całkowity opór cieplny…………………………………………………………………………………………. 11

6.1 Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego składającego się z warstw

jednorodnych……………………………………………………………………………………………………. 11

6.2 Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego składającego się z warstw

jednorodnych i niejednorodnych…………………………………………………………………………….... 11

7 Współczynnik przenikania ciepła…………………………………………………………………………….. 14

Załącznik A (normatywny) Opór przejmowania ciepła na powierzchni……………………………………………. 15

Załącznik B (normatywny) Opór cieplny przestrzeni powietrznych………………………………………………… 18

Załącznik C (normatywny) Obliczanie współczynnika przenikania ciepła komponentów

z warstwami o zmiennej grubości……………………………………………………………………………………… 21

Załącznik D (normatywny) Poprawki do współczynnika przenikania ciepła………………………………………. 25

Bibliografia……………………………………………………………………………………………………………….. 31

EN ISO 6946:2007

2

Przedmowa

Niniejszy dokument (EN ISO 6946:2007) został opracowany przez Komitet Techniczny ISO/TC 163 ,,Cieplne

właściwości użytkowe i zużycie energii w środowisku budowlanym’’ we współpracy z Komitetem Technicznym

CEN/TC 89 ,,Cieplne właściwości użytkowe budynków i komponentów budowlanych’’, którego sekretariat jest

prowadzony przez SIS.

Niniejsza Norma Europejska powinna uzyskać status normy krajowej, przez opublikowanie identycznego tekstu

lub uznanie, najpóźniej do czerwca 2008 r., a normy krajowe sprzeczne z daną normą powinny być wycofane

najpóźniej do czerwca 2008 r.

Zwraca się uwagę, że niektóre elementy niniejszego dokumentu mogą być przedmiotem praw patentowych.

CEN [i/lub CENELEC] nie będzie ponosić odpowiedzialności za zidentyfikowanie jakichkolwiek ani wszystkich

takich praw patentowych.

Niniejszy dokument zastępuje EN ISO 6946:1996.

Zgodnie z Przepisami wewnętrznymi CEN/CENELEC do wprowadzenia niniejszej Normy Europejskiej są

zobowiązane krajowe jednostki normalizacyjne następujących państw: Austrii, Belgii, Bułgarii, Cypru, Danii,

Estonii, Finlandii, Francji, Grecji, Hiszpanii, Holandii, Irlandii, Islandii, Litwy, Luksemburga, Łotwy, Malty, Niemiec,

Norwegii, Polski, Portugalii, Republiki Czeskiej, Rumunii, Słowacji, Słowenii, Szwajcarii, Szwecji, Węgier,

Włoch i Zjednoczonego Królestwa.

Nota uznaniowa

Tekst ISO 6946:2007 został zatwierdzony przez CEN jako EN ISO 6946:2007 bez żadnych modyfikacji.

EN ISO 6946:2007

3

Wprowadzenie

W niniejszej Normie Międzynarodowej podano sposoby (częściowo) oceny udziału, jaki mają wyroby i usługi bu-

dowlane w oszczędzaniu energii oraz w ogólnych energetycznych właściwościach użytkowych budynków.

EN ISO 6946:2007

4

Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik

przenikania ciepła – Metoda obliczania 1 Zakres normy W niniejszej Normie Międzynarodowej podano metodę obliczania oporu cieplnego i współczynnika przenikania

Ciepła komponentów budowlanych i elementów budynku, z wyjątkiem drzwi, okien i innych komponentów

Szklonych, komponentów, przez które odbywa się przenoszenie ciepła do gruntu oraz komponentów, przez które

przewiduje się nawiew powietrza.

Metoda obliczania oparta jest na odpowiednich wartościach obliczeniowych współczynnika przewodzenia ciepła

Lub wartościach obliczeniowych oporu cieplnego materiałów i wyrobów w rozpatrywanym zastosowaniu.

Metodę stosuje się do komponentów i elementów zawierających warstw niejednorodnych cieplnie (które mogą

zawierać warstwy powietrza).

W niniejszej Normie Międzynarodowej podano także przybliżoną metodę, która może być stosowana do elementów

Zawierających warstwy niejednorodne, łącznie z efektem metalowych łączników, za pomocą członów korekcyjnych

Podanych w Załączniku D. Inne przypadki, gdy izolacja zawiera metalowe mostki cieplne, są poza zakresem

Stosowania niniejszej Normy Międzynarodowej.

2 Powołania normatywne Do stosowania niniejszego dokumentu są niezbędne podane niżej dokumenty powołane. W przypadku powołań

datowanych ma zastosowanie wyłącznie wydanie cytowane, w przypadku powołań niedatowanych stosuje się

Ostatnie wydanie dokumentu powołanego (łącznie ze zmianami).

ISO 7345, Thermal insulation – Physical quantities and definitions

ISO 10456, Building materials and products – Hygrothermal properties – Tabulated design values and proce-

dures for determining declared and design thermal values

ISO 13789, Thermal performance of buildings – Transmission and ventilation heat transfer coefficients – Cal-

culation method

3 Terminy, definicje, symbole I jednostki 3.1 Terminy i definicje W niniejszym dokumencie stosuje się terminy i definicje podane w ISO 7345 i ISO 10456 oraz wymienione niżej.

3.1.1

element budynku

główna część budynku, taka jak ściana, strop lub dach 3.1.2

komponent budowlany

element budynku lub jego część UWAGA W niniejszej Normie Międzynarodowej słowo ,,komponent’’ jest stosowane do wskazania zarówno elementu,

jak i komponentu.

3.1.3

warstwa jednorodna cieplnie

warstwa o stałej grubości, o właściwościach cieplnych, które można uważać za jednorodne

EN ISO 6946:2007

5

3.2 Symbole i jednostki 4 Zasady metody

Zasada metody obliczania polega na:

określeniu oporu cieplnego dla każdej jednorodnej cieplnie części komponentu;

zsumowaniu tych poszczególnych oporów tak, aby uzyskać całkowity opór cieplny komponentu, łącznie

(w miarę potrzeby) z oporami przejmowania ciepła na powierzchni.

Opory cieplne poszczególnych części oblicza się według 5.1. W większości przypadków przyjmuje się wartości oporów przejmowania ciepła na powierzchni podane w 5.2.

W Załączniku A podano szczegółowe procedury dla powierzchni o niskiej emisyjności, określonych prędkości

Wiatru i powierzchni niepłaskich. W niniejszej Normie Międzynarodowej warstwy powietrza można rozpatrywać jako jednorodne cieplnie. Wartości

oporu cieplnego dużych warstw powietrza ograniczonych powierzchniami o wysokiej emisyjności podano w 5.3.

Procedury dotyczące innych przypadków podano w Załączniku B.

Opory warstw sumuje się następująco: a) w odniesieniu do komponentów składających się z warstw jednorodnych cieplnie, całkowity opór cieplny

otrzymuje się według 6.1 a współczynnik przenikania ciepła według Rozdziału 7; b) w odniesieniu do komponentów z co najmniej jedną warstwą niejednorodną cieplnie, całkowity opór cieplny

otrzymuje się według 6.2 a współczynnik przenikania ciepła według Rozdziału 7; c) w odniesieniu do komponentów z warstwą o zmiennej grubości, współczynnik przenikania ciepła i/lub

całkowity opór cieplny oblicza się według Załącznika C.

Na koniec uwzględnia się, w miarę potrzeby, poprawki do współczynnika przenikania ciepła zgodnie z Załącz-

nikiem D, w celu uwzględnienia efektów pustek w izolacji, łączników mechanicznych przechodzących przez

warstwę izolacji i opadów na dachy odwrócone.

Symbol Wielkość Jednostka A d h R Rg Rse

Rsi

RT R’T R”T

Ru U

pole powierzchni grubość współczynnik przenoszenia ciepła na powierzchni obliczeniowy opór cieplny (powierzchnia do powierzchni) opór cieplny przestrzeni powietrznej opór przejmowania ciepła na powierzchni zewnętrznej opór przejmowania ciepła na przestrzeni wewnętrznej całkowity opór cieplny (środowisko do środowiska) kres górny całkowitego oporu cieplnego kres dolny całkowitego oporu cieplnego opór cieplny przestrzeni nieogrzewanej współczynnik przenikania ciepła obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła

m2

m

W / (m2·K)

m2·K / W

m2·K / W

m2·K / W

m2·K / W

m2·K / W

m2·K / W

m2·K / W

m2·K / W

W / (m2·K)

W / (m·K)

EN ISO 6946:2007

6

Tak obliczony współczynnik przenikania ciepła ma zastosowanie do środowisk z obu stron rozpatrywanego kom-

ponentu, np. do środowiska wewnętrznego i zewnętrznego, dwóch środowisk wewnętrznych w przypadku ścian

działowych wewnętrznych, środowiska wewnętrznego i przestrzeni nieogrzewanej. W 5.4 podano uproszczone

procedury pozwalające na potraktowanie przestrzeni nieogrzewanej jako oporu cieplnego.

UWAGA Obliczanie przepływu strumienia ciepła wykonuje się zazwyczaj z zastosowaniem temperatury operatywnej

(zazwyczaj przybliżonej średnią arytmetyczną temperaturą powietrza i średnią temperaturą promieniowania) do reprezen-

towania środowiska wewnątrz budynków i temperaturą powietrza do reprezentowania środowiska zewnętrznego. Stosuje

się także inne definicje temperatury środowiska, gdy jest to odpowiednie do celów obliczenia. Patrz także Załącznik A.

5 Opory cieplne 5.1 Opór cieplny warstw jednorodnych

Obliczeniowe wartości cieplne można podawać albo jako obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła, albo

Jako obliczeniowy opór cieplny. Jeżeli podany jest współczynnik przewodzenia ciepła, to opór cieplny warstwy

otrzymuje się z

dR (1)

gdzie:

d grubość warstwy materiału w komponencie obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła materiału obliczony zgodnie z ISO 10456, albo przyjęty z wartości tabelarycznych.

UWAGA grubość d, może różnić się od grubości nominalnej (np. gdy materiał ściśliwy jest wbudowany w stanie

Ściśniętym, d jest mniejsze niż grubość nominalna). W miarę potrzeby d może uwzględniać odchyłki grubości (np. gdy są

ujemne).

Wartości oporu cieplnego stosowane w obliczeniach pośrednich należy obliczać z dokładnością co najmniej do trzech cyfr znaczących. 5.2 Opory przejmowania ciepła na powierzchni Jeżeli nie ma dokładnych informacji o warunkach brzegowych, do powierzchni płaskich stosuje się wartości podane w Tablicy 1. Wartości dotyczące kierunku poziomego stosuje się w przypadku kierunków strumienia cieplnego odchylonego o ±30° od płaszczyzny poziomej. W przypadku powierzchni niepłaskich lub określonych warunków brzegowych należy stosować procedury podane w Załączniku A.

Tablica 1 – Zwyczajowe opory przejmowania ciepła na powierzchni

Opór przejmowania

ciepła

m2·K / W

Kierunek strumienia ciepła

W górę

Poziomy

W dół

Rsi 0,10 0,13 0,17

Rse 0,04 0,04 0,04 UWAGA 1 Podane wartości są wartościami obliczeniowymi. W przypadku deklaracji

współczynnika przenikania ciepła komponentów i w innych przypadkach, gdzie wymagane

są wartości niezależne od kierunku strumienia ciepłalub gdy możliwa jest zmiana kierunku strumienia ciepła, zaleca się przyjmowanie wartości poziomego przepływu ciepła.

UWAGA 2 Opory przejmowania ciepła stosuje się do powierzchni w kontakcie

z powietrzem. Nie stosuje się oporów przejmowania ciepła do powierzchni w kontakcie z innym materiałem

7

EN ISO 6946:2007

5.2 Opór cieplny warstw powietrza 5.2.1 Stosowalność Wartości podane w od 5.3.1 do 5.3.3 stosuje się w odniesieniu do warstwy powietrza, która: - jest ograniczona dwiema powierzchniami, które są wzajemnie równoległe i prostopadłe do kierunku stru- mienia ciepła i które mają emisyjność nie niższą niż 0,8; - ma grubość (w kierunku przepływu ciepła) mniejszą niż 0,1 raza każdego z pozostałych dwóch wymiarów I nie większą niż 0,3 m; - nie ma wymiany powietrza ze środowiskiem wewnętrznym. Jeżeli powyższe warunki nie są spełnione, stosuje się procedury opisane w Załączniku B. UWAGA Większość materiałów budowlanych ma emisyjność wyższą niż 0,8.

Zaleca się, aby nie obliczać pojedynczego współczynnika przenikania ciepła komponentów zawierających warstwy powietrza grubsze niż 0,3 m. Zamiast tego zaleca się, aby strumień ciepła obliczać z warunków bilansu cieplnego (patrz ISO 13789). 5.2.2 Niewentylowana warstwa powietrza Niewentylowaną warstwą powietrza jest taka warstwa, w której nie ma wyraźnego zapewnienia przepływu powietrza. Obliczeniowe wartości oporu cieplnego podano w Tablicy 2. Wartości dotyczące kierunku poziomego stosuje się w przypadku kierunków strumienia ciepła odchylonego o ±30° od płaszczyzny poziomej. Warstwę powietrza bez izolacji cieplnej między nią a środowiskiem zewnętrznym, ale z małymi otworami do środowiska zewnętrznego, należy także uważać za niewentylowaną warstwę powietrza, jeżeli otwory te nie są przewidzianego stałego przepływu powietrza przez warstwę i pole ich powierzchni nie przekracza: - 500 mm2 na metr długości (w kierunku poziomym) dla pionowych warstw powietrza, - 500 mm2 na metr kwadratowy pola powierzchni, dla poziomych warstw powietrza.

UWAGA Otwory drenażowe (odwadniające) w postaci otwartych spoin pionowych w zewnętrznej warstwie muru szczelinowego zazwyczaj spełniają powyższe kryteria i dlatego nie uważa się ich za otwory wentylacyjne.

Tablica 2 – Opór cieplny niewentylowanych warstw powietrza o wysokiej emisyjności powierzchni

Grubość

warstwy powietrza

mm

Opór cieplny

m2·K / W

Kierunek strumienia ciepła

W górę Poziomy W dół

0

5

7

10

15

25

50

100

300

0,00

0,11

0,13

0,15

0,16

0,16

0,16

0,16

0,16

0,00

0,11

0,13

0,15

0,17

0,18

0,18

0,18

0,18

0,00

0,11

0,13

0,15

0,17

0,19

0,21

0,22

0,23

UWAGA Wartości pośrednie można otrzymać przez interpolację liniową

EN ISO 6946:2007

8

5.2.2 Słabo wentylowana warstwa powietrza

Słabo wentylowaną warstwą powietrza jest taka warstwa, w której jest możliwy ograniczony przepływ powietrza

ze środowiska zewnętrznego przez otwory o polu powierzchni AV, zawartym w następujących granicach:

- >500 mm2 ale < 1 500 mm2 na metr długości (w kierunku poziomym) dla pionowych warstw powietrza,

- >500 mm2 ale < 1 500 mm2 na metr kwadratowy pola powierzchni dla poziomych warstw powietrza.

Efekt wentylacji zależy od rozmiaru i rozmieszczenia otworów wentylacyjnych. W przybliżeniu, całkowity opór

cieplny komponentu o słabo wentylowanej warstwie powietrza można obliczać jako

vTv

uTv

T RA

RA

R ,,1000

500

1000

1500

(2)

gdzie:

RT,u całkowity opór cieplny z niewentylowaną warstwą powietrza zgodną z 5.3.2;

RT,v całkowity opór cieplny z dobrze wentylowaną warstwą powietrza zgodną z 5.3.4.

5.2.2 Dobrze wentylowana warstwa powietrza

Dobrze wentylowaną warstwą powietrza jest taka warstwa, w której pole powierzchni otworów między nią a

środowiskiem zewnętrznym jest równe lub przekracza:

- 1 500 mm2 na metr długości (w kierunku poziomym) w odniesieniu do pionowych warstw powietrza,

- 1 500 mm2 na metr kwadratowy pola powierzchni w odniesieniu do poziomych warstw powietrza.

Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego zawierającego dobrze wentylowaną warstwę powietrza należy

obliczyć, pomijając opór cieplny warstwy powietrza i wszystkich innych warstw między warstwą powietrza a

środowiskiem zewnętrznym oraz dodając zewnętrzny opór przejmowania ciepła, odpowiadający powietrzu

nieruchomemu (patrz Załącznik A). Alternatywnie może być zastosowana odpowiednia wartość Rsi z Tablicy 1.

5.3 Opór cieplny przestrzeni nieogrzewanych

5.3.2 Postanowienia ogólne

Gdy obudowa zewnętrzna przestrzeni nieogrzewanej nie jest izolowana, można stosować uproszczone

procedury z 5.4.2 i 5.4.3, uznając przestrzeń nieogrzewaną za opór cieplny.

UWAGA 1 W ISO 13789 podano ogólne i bardziej precyzyjne procedury obliczania przenoszenia ciepła z budynku do

środowiska zewnętrznego przez przestrzenie nieogrzewane, które zaleca się stosować, gdy wymagany jest dokładniejszy

wynik. Przestrzenie przełazowe pod podłogami podniesionymi, patrz ISO 13370.

UWAGA 2 Opory cieplne podane w 5.4.2 i 5.4.3 są odpowiednie do obliczeń strumienia ciepła, ale nie do obliczeń

związanych z warunkami cieplno-wilgotnościowymi w przestrzeni nieogrzewanej.

5.3.3 Przestrzenie dachowe

W odniesieniu do dachów stromych z płaskim izolowanym stropem, przestrzeń poddasza można uznać za

warstwę jednorodną cieplnie o oporze cieplnym takim, jak podano w Tablicy 3.

EN ISO 6946 :2007

9

Tablica 3 – Opór cieplny przestrzeni dachowych

Charakterystyki dachu

R u

m2·K / W

1

2

3

4

Pokrycie dachówką bez papy (folii), płyt poszycia itp.

Pokrycie arkuszowe lub dachówką z papą (folią), płytami poszycia

itp. Pod dachówką

Jak w 2 (powyżej) lecz z okładziną aluminiową lub inną

niskoemisyjną powierzchnią od spodu dachu

Pokrycie papą na płytach poszycia

0,06

0,2

0,3

0,3

UWAGA Wartości podane w niniejszej tablicy uwzględniają opór cieplny przestrzeni wentylowanej

I konstrukcji dachu. Nie uwzględniają one zewnętrznych oporów przejmowania ciepła Rse.

Dane w Tablicy 3 stosuje się do przestrzeni powietrznych wentylowanych naturalnie nad budynkami

ogrzewanymi. Przy wentylacji mechanicznej zastosować procedurę ISO 13789, traktując przestrzeń dachową

jako nieogrzewaną z określoną krotnością wentylacji.

5.3.4 Inne przestrzenie

Gdy do budynku przylega przestrzeń nieogrzewana, współczynnik przenikania ciepła między środowiskiem

wewnętrznym i zewnętrznym można określić, uznając nieogrzewaną przestrzeń wraz z komponentami jej

konstrukcji zewnętrznej za dodatkową warstwę jednorodną o oporze cieplnym R u. Gdy wszystkie elementy

między środowiskiem wewnętrznym i przestrzenią nieogrzewaną mają ten sam współczynnik przenikania ciepła,

R u jest dane równaniem

nVUA

AR

kekek

iu

33,0)( ,,

(3)

gdzie:

A i całkowite pole powierzchni wszystkich elementów między środowiskiem wewnętrznym i nieogrzewaną przestrzenią, w m2;

A e,k pole powierzchni elementu k między przestrzenią nieogrzewaną i środowiskiem zewnętrznym, w

m2;

U e,k współczynnik przenikania ciepła elementu k między przestrzenią nieogrzewaną i środowiskiem zewnętrznym, w W / (m2·K);

n krotność wentylacji przestrzeni nieogrzewanej, w liczbie wymian powietrza na godzinę;

V objętość przestrzeni nieogrzewanej, w m3,

i sumowanie wykonuje się po wszystkich elementach między przestrzenią nieogrzewaną i środowiskiem zewnętrznym, z wyjątkiem podłóg na gruncie. Gdy detale konstrukcji elementów zewnętrznych przestrzeni nieogrzewanej nie są znane, zaleca się wartości U e,k=2 W/(m2·K) oraz n=3 wymiany powietrza na godzinę. UWAGA 1 Przykładowymi przestrzeniami nieogrzewanymi są garaże, składziki i oranżerie.

UWAGA 2 Jeżeli między środowiskiem wewnętrznym i nieogrzewaną przestrzenią jest więcej niż jeden komponent, R u uwzględnia się w obliczeniach współczynnika przenikania ciepła każdego takiego komponentu.

UWAGA 3 Równanie (3) jest oparte na procedurze z ISO 13789 do obliczeń przenoszenia ciepła przez przestrzenie nieogrzewane.

EN ISO6946:2007

10

6 Całkowity opór cieplny

6.1 Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego składającego się z warstw jednorodnych Całkowity opór cieplny R T, płaskiego komponentu budowlanego składającego się z warstw jednorodnych cieplnie

prostopadłych do strumienia ciepła należy obliczać z równania

sensiT RRRRRR 21 (4)

gdzie:

Rsi opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni;

R 1, R 2 …R n obliczeniowe opory cieplne każdej warstwy;

R se opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni.

Jeżeli oblicza się opór cieplny wewnętrznych komponentów budowlanych (ścian działowych itp.) lub kompo-

nentów między środowiskiem wewnętrznym i przestrzenią nieogrzewaną, R si stosuje się dla obydwu stron.

Jeśli całkowity opór cieplny podaje się jako wynik końcowy, należy go zaokrąglić do dwóch cyfr znaczących.

UWAGA W Równaniu (4) pomija się opory przejmowania ciepła, gdy wymagany jest opór cieplny komponentu od

powierzchni do powierzchni.

6.2 Całkowity opór cieplny komponentu budowlanego składającego się z warstw jednorodnych i niejednorodnych 6.2.1 Stosowalność W 6.2.2 do 6.2.5 podano uproszczoną metodę obliczania oporu cieplnego komponentów budowlanych składają- cych się z warstw jednorodnych i niejednorodnych cieplnie. Metoda nie nadaje się do stosowania w przypadkach, gdy stosunek górnej granicy oporu cieplnego do jego dolnej granicy przekracza 1,5. Metoda nie ma zastosowania w przypadkach, gdy przez izolację przechodzą mostki metalowe. W przypadku łączników metalowych metoda może być zastosowana, jakby nie było łączników metalowych i wynik jest poprawiony zgodnie z D.3.

UWAGA 1 Bardziej dokładny wynik otrzymuje się, stosując metodę komputerową zgodną z ISO 10211. Może to być

szczególnie odpowiednie, gdy istnieje znaczna różnica między współczynnikiem przewodzenia ciepła materiałów w warstwie

prowadzącej do zwiększonego oporu cieplnego konstrukcji.

UWAGA 2 Metoda opisana w 6.2.2 do 6.2.5 nie jest odpowiednia do obliczania temperatur powierzchni w celu oceny

ryzyka kondensacji.

Jeżeli część elementu budynku ma być oceniona oddzielnie od całej konstrukcji, jej opór cieplny należy otrzymać

z zastosowaniem metod opisanych w 6.2.2 do 6.2.5, ale z oporem przejmowania ciepła równym zero na obu jej

brzegach. Ten opór cieplny można następnie zastosować w kolejnych obliczeniach w celu otrzymania

współczynnika przenikania ciepła całego elementu.

UWAGA 3 Jest to odpowiednie, gdy część elementu sprzedaje się jako oddzielną sztukę. Przykładami mogą być

panele strukturalne i elementy murowe szczelinowe.

6.2.2 Całkowity opór cieplny komponentu

Całkowity opór cieplny, R T, komponentu składającego się z warstw cieplnie jednorodnych i niejednorodnych

równoległych do powierzchni oblicza się jako średnią arytmetyczną górnego i dolnego kresu oporu cieplnego

według równania:

2

"'

TTT

RRR

(5)

EN ISO 6946:2007

11

gdzie:

R’T kres górny całkowitego oporu cieplnego, obliczony według 6.2.3;

R”T kres dolny całkowitego oporu cieplnego, obliczony według 6.2.4.

Jeśli jako wynik końcowy przedstawia się całkowity opór cieplny, należy go zaokrąglić do dwóch miejsc

znaczących.

Obliczanie dolnego i górnego kresu należy przeprowadzić przy rozważeniu podziału komponentu na sekcje i

warstwy, jak pokazano na Rysunku 1, w taki sposób, aby był on podzielony na części, mj, jednorodne cieplnie.

Komponent [patrz Rysunek 1a)] rozpatruje się podzielony na sekcje a, b, c i d oraz na warstwy 1, 2 i 3 [patrz

Rysunek 1b)].

Sekcja m (m = a, b, c, … q) prostopadła do powierzchni komponentu ma względne pole powierzchni fm.

Warstwa j (j = 1, 2, … n) równoległa do powierzchni ma grubość dj.

Część mj ma współczynnik przewodzenia ciepła λmj, grubość dj , względne pole powierzchni fm oraz opór

cieplny Rmj

Względne pole powierzchni sekcji jest proporcjonalne do całkowitego pola powierzchni. Stąd wynika, że

11 qba fff

Objaśnienia D kierunek strumienia ciepła a, b, c, d sekcje 1, 2, 3 warstwy

Rysunek 1 – Sekcje i warstwy komponentu niejednorodnego cieplnie

6.2.3 Kres górny całkowitego oporu cieplnego, R’T

EN ISO 6946:2007

12

Kres górny całkowitego oporu cieplnego, R'T, określa się przy założeniu jednowymiarowego strumienia ciepła

prostopadłego do powierzchni komponentu. Jest on podany poniższym wyrażeniem

Tq

q

Tb

b

Ta

a

T R

f

R

f

R

f

R ...

'

1 (6)

gdzie:

TqTbTa RRR ,...,,

qba fff ,...,,

6.2.4 Kres dolny całkowitego oporu cieplnego, R”T

Kres dolny całkowitego oporu cieplnego, R”T, określa się, zakładając, że wszystkie powierzchnie równoległe do

powierzchni komponentu są izotermiczne 1).

Równoważny opór cieplny, Rj, każdej warstwy niejednorodnej cieplnie, oblicza się, stosując Równanie (7)2)

qj

q

bj

b

aj

a

j R

f

R

f

R

f

R ...

1 (7)

Kres dolny całkowitego oporu cieplnego jest więc równy określony z Równania (4), tj.

sensiT RRRRRR ..." 21 (8)

6.2.5 Oszacowanie błędu

Niniejszą metodę szacowania maksymalnego błędu względnego można stosować wtedy, gdy przy obliczaniu

współczynnika przenikania ciepła wymagane jest uzyskanie określonej dokładności.

Maksymalny błąd względny, e, obliczony w procentach, z zastosowaniem tego przybliżenia wynosi

1) Jeżeli do warstwy powietrza przylega powierzchnia niepłaska, obliczenia zaleca się wykonać jak dla powierzchni płaskiej, za-

kładając rozszerzenie węższego wycinka (lecz bez zmiany oporu cieplnego):

lub usunięcie części wystających (i zmniejszenie oporu cieplnego):

2) Alternatywną metodą, dającą ten sam wynik, jest użycie równoważnego współczynnika przewodzenia ciepła warstwy

jjj dR "/

gdzie równoważny współczynnik przewodzenia ciepła, "j , warstwy j wynosi

qqjbbjaajj fff ..."

Jeżeli warstwa powietrzna jest częścią warstwy niejednorodnej, można ją traktować jako materiał o równoważnym współczynniku

przewodzenia ciepła "j = dj/Rg, gdzie Rg jest oporem cieplnym warstwy powietrznej określonej zgodnie z Załącznikiem B

EN ISO 6946:2007

całkowite opory cieplne od środowiska do środowiska każdej sekcji, obliczone z zastosowaniem

Równania (4),

względne pola powierzchni każdej sekcji.

13

1002

"'

T

TT

R

RRe (9)

PRZYKŁAD Jeżeli stosunek kresu górnego do kresu dolnego jest równy 1,5, maksymalny możliwy błąd wynosi 20%.

Błąd rzeczywisty przeważnie jest dużo mniejszy niż maksymalny. Błąd ten można oszacować, decydując, czy

uzyskana dokładność, przez zastosowanie procedury opisanej w 6.2.2, jest akceptowalna ze względu na:

- cel obliczenia,

- udział całkowitego strumienia ciepła przez konstrukcję budynku, który przenika przez komponenty; których opór

cieplny ocenia się za pomocą procedury opisanej w 6.2.2,

- dokładność danych wejściowych.

7 Współczynnik przenikania ciepła

Współczynnik przenikania ciepła wyrażony jest równaniem

TRU

1 (10)

Poprawki do współczynnika przenikania ciepła należy stosować, jeśli jest to odpowiednie, według Załącznika D.

Jeżeli jednak całkowita poprawka jest mniejsza niż 3% wartości U, poprawki nie są wymagane.

Jeżeli jako wynik końcowy przedstawia się współczynnik przenikania ciepła, należy zaokrąglić go do dwóch cyfr

znaczących i podać informację o danych wejściowych zastosowanych do obliczania.

EN ISO 6946:2007

14

Załącznik A (normatywny)

Opór przejmowania ciepła na powierzchni

A.1 Powierzchnie płaskie Opór przejmowania ciepła wyrażony jest Równaniem (A.1). 3)

rc

shh

R

1

(A.1)

gdzie:

hc współczynnik przejmowania ciepła przez konwekcję;

hr współczynnik przejmowania ciepła przez promieniowanie;

oraz

hr = εhr0 (A.2)

hr0 = 4σTm3 (A.3)

gdzie:

ε emisyjność powierzchni do półprzestrzeni;

hr0 współczynnik przejmowania ciepła przez promieniowanie ciała czarnego (patrz Tablica A.1),

σ stała Stefana-Boltzmanna (5,67 x 10-8 W/(m2⋅K4);

Tm średnia temperatura termodynamiczna powierzchni i jej otoczenia, w K.

Wartość ε = 0,9 jest zazwyczaj odpowiednia dla powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej. Gdy stosowane są inne

wartości, zaleca się, aby dopuszczały one wszelkie efekty pogarszania się jakości i osiadaniu pyłu w czasie.

3) Jest to przybliżone ujęcie przenoszenia ciepła do powierzchni. Dokładne obliczenia strumienia ciepła można oprzeć na

wewnętrznych i zewnętrznych temperaturach środowiska (w których temperatury promieniowania i powietrza są ważone zgodnie z odpowiednimi współczynnikami przejmowania ciepła przez promieniowanie i konwekcję i które mogą także uwzględniać efekty

geometrii pomieszczenia, gradienty temperatury powietrza i zwiększoną konwekcję). Jeżeli jednak temperatury promieniowania i

powietrza wewnątrz pomieszczenia nie różnią się znacznie, można zastosować temperaturę operatywną (przyjętą za równą ważonej wartości temperatur powietrza i promieniowania). Na powierzchniach zewnętrznych umownie przyjmuje się temperaturę

powietrza zewnętrznego, przy założeniu warunków zachmurzonego nieba, tak, że wartości temperatury powietrza zewnętrznego i

promieniowania są w efekcie równe. Nie uwzględnia to żadnych efektów krótkofalowego promieniowania słonecznego na powierzchnie zewnętrzne, tworzenia rosy, promieniowania nieboskłonu w nocy i efektów sąsiednich powierzchni. Inne wskaźniki

temperatury zewnętrznej, takie jak temperatura powietrza wypromieniowanego czy temperatura powietrza słonecznego, mogą być

stosowane, gdy takie efekty będą przewidziane.

EN ISO 6946:2007

15

Tablica A.1 – Wartości współczynnika promieniowania ciała czarnego, h r0

Średnia temperatura

°C

h r0

W/(m2⋅K)

-10

0

10

20

30

4,1

4,6

5,1

5,7

6,3

Przy powierzchniach wewnętrznych lub powierzchniach zewnętrznych przylegających do warstwy powietrza dobrze

wentylowanej (patrz 5.3.4)

cic hh (A.4)

gdzie :

hci = 5,0 W/(m2⋅K) dla strumienia ciepła w górę;

hri = 2,5 W/(m2⋅K) dla strumienia ciepła poziomo;

hci = 0,7 W/(m2⋅K) dla strumienia ciepła w dół;

Przy powierzchniach zewnętrznych

cec hh (A.5)

gdzie :

vhce 44 (A.6)

oraz v jest prędkością wiatru w pobliżu powierzchni, w m/s.

Wartości oporu przejmowania ciepła na powierzchni zewnętrznej, Rse,przy różnych prędkościach wiatru, podano w

Tablicy A.2

UWAGA Podane w 5.2 wartości oporu przejmowania ciepła na powierzchni wewnętrznej obliczono przy ε = 0,9 i przy hr0

oszacowanym w temperaturze 20 °C. Podane w 5.2 wartości oporu przejmowania ciepła na powierzchni zewnętrznej

obliczono przy ε = 0,9 i przy hr0 oszacowanym w temperaturze 10 °C przy v=4 m/s

Tablica A.2 – Wartości Rse przy różnych prędkościach wiatru

Prędkość wiatru

m/s

Rse

m2⋅K/W

1

2

3

4

5

7

10

0,08

0,06

0,05

0,04

0,04

0,03

0,02

EN ISO 6946:2007

16

5

A.2 Komponenty o niepłaskich powierzchniach Części wystające z innych płaskich powierzchni, takie jak słupy konstrukcyjne, należy pominąć w obliczeniach

całkowitego oporu cieplnego, jeżeli składają się z materiału o współczynniku przewodzenia ciepła nie wyższym niż

2,5 W/(m⋅K). Jeżeli część wystająca składa się z materiału o współczynniku przewodzenia ciepła wyższym niż 2,5

W/(m⋅K) i jeżeli nie jest izolowana, obliczenia należy wykonać tak, jakby nie było części wystającej, ale opór

przejmowania ciepła na stosowanym polu powierzchni pomnożyć przez stosunek zrzutowanego pola powierzchni do

rzeczywistego pola powierzchni części wystającej (patrz Rysunek A .1)

A

ARR

p

ssp

gdzie :

Rsp opór przejmowania ciepła na zrzutowanym polu powierzchni części wystającej;

Rs opór przejmowania ciepła komponentu płaskiego według A.1;

Ap zrzutowane pole powierzchni części wystającej;

A rzeczywiste pole powierzchni części wystającej.

Równanie (A.7) stosuje się do oporów przejmowania ciepła zarówno na wewnętrznej, jak i zewnętrznej powierzchni.

Objaśnienia

A rzeczywiste pole powierzchni części wystającej

Ap zrzutowane pole powierzchni części wystającej

Rysunek A.1 – Rzeczywiste i zrzutowane pole powierzchni

17

5

EN ISO 6946:2007

Załącznik B (normatywny)

Opór cieplny przestrzeni powietrznych

B.1 Postanowienia ogólne Niniejszy załącznik odnosi się do przestrzeni powietrznych w komponentach budowlanych innych niż oszklenie.

Bardziej precyzyjne podejście jest konieczne w odniesieniu do oszklenia i ram okiennych.

Określenie „przestrzeń powietrzna” obejmuje zarówno warstwy powietrza (które mają szerokość i długość 10 razy

większą niż grubość mierzona w kierunku strumienia ciepła), jak i pustki powietrzne (o szerokości lub długości

porównywalnej z grubością). Jeżeli grubość warstwy powietrza jest zmienna, to do obliczeń oporu cieplnego zaleca

się przyjąć jej średnią wartość.

UWAGA Przestrzenie powietrzne można traktować jako ośrodki charakteryzujące się oporem cieplnym, ponieważ

przenoszenie ciepła przez promieniowanie i konwekcję przez te przestrzenie jest w przybliżeniu proporcjonalne do różnicy

temperatury między powierzchniami ograniczającymi.

B.2 Niewentylowane przestrzenie powietrzne o długości i szerokości większej niż ich 10-krotna grubość Opór cieplny przestrzeni powietrznej jest wyrażony równaniem

ra

ghh

R

1

(B.1)

gdzie :

Rg – opór cieplny przestrzeni powietrznej;

ha – współczynnik przenoszenia ciepła po powierzchni przez przewodzenie/konwekcję;

hr – współczynnik przenoszenia ciepła po powierzchni przez promieniowanie.

Współczynnik ha jest określany przez przewodzenie w stojącym powietrzu dla wąskich przestrzeni powietrznych oraz

przez konwekcję w szerokich szczelinach. Do obliczeń zgodnie z niniejszą Normą Międzynarodową jest większe

0,025/d, a wartość ha uzyskuje się z tablicy B.1 lub Tablicy B.2. W tablicach B.1 oraz B.2 d oznacza grubość

przestrzeni powietrznej w kierunku strumienia ciepła, w metrach, a ΔT oznacza różnicę temperatury na wskroś

przestrzeni powietrznej, w kelwinach.

Zaleca się stosowanie Tablicy B.1, gdy różnica temperatury na wskroś przestrzeni powietrznej jest mniejsza lub

równa 5 K.

Tablica B.1 – Współczynnik przenoszenia ciepła przez konwekcję dla różnicy temperatury ΔT ≤ 5 K

Kierunek strumienia ciepła ha

a

W/(m2⋅K)

Poziomy 1,25

W górę 1,95

W dół 0,12 x d-0,44

a Lub, jeśli jest większe, 0,025/d

Zaleca się stosowanie Tablicy B.2, gdy różnica temperatury na wskroś przestrzeni powietrznej przekracza 5 K.

EN ISO 6946:2007

18

5

Tablica B.2 – Współczynnik przenoszenia ciepła przez konwekcję dla różnicy temperatury ΔT > 5 K

Kierunek strumienia ciepła ha

a

W/(m2⋅K)

Poziomy 0,73 x (ΔT)1/3

W górę 1,14 x (ΔT)1/3

W dół 0,09 x (ΔT)0,187 d-0,44

a Lub, jeśli jest większe, 0,025/d

Współczynnik hr jest wyrażony równaniem

0rr hEh (B.2)

gdzie :

E – emitancja międzypowierzchniowa;

hr0 – współczynnik przenoszenia ciepła przez promieniowanie po powierzchni ciała czarnego (patrz Tablica A.2);

oraz

1/1/1

1

21

E (B.3)

gdzie : ε1, ε2 emisyjność do półprzestrzeni powierzchni ograniczających przestrzeń powietrzną.

Zaleca się, aby wartość obliczeniowa emisyjności uwzględniała wszelkie efekty pogarszania się jakości i osiadania

pyłu z upływem czasu.

UWAGA Wartości podane w Tablicy 2 obliczono z zastosowaniem Równania (B.1) przy ε1 = 0,9; ε2 = 0,9 oraz hro

wyznaczonym w temperaturze 10 °C.

B.3 Wentylowane przestrzenie powietrzne o długości i szerokości większej niż 10-krotna grubość

W przypadku słabo wentylowanej przestrzeni powietrznej (jak zdefiniowano w 5.3.3) przeprowadzić procedurę

określoną w 5.3.3.

W przypadku dobrze wentylowanej przestrzeni powietrznej (jak zdefiniowano w 5.3.4) przeprowadzić procedurę

określoną w 5.3.4.

EN ISO 6946:2007

19

5

B.4 Małe lub podzielone niewentylowane przestrzenie powietrzne (pustki powietrzne) Na Rysunku B.1 zilustrowano małą przestrzeń powietrzną o szerokości mniejszej niż 10-krotna jej grubość.

Objaśnienia

b szerokość przestrzeni powietrznej

d grubość przestrzeni powietrznej

D kierunek strumienia ciepła

Rysunek B.1 – Wymiary małej przestrzeni powietrznej

Opór cieplny przestrzeni powietrznej, Rg, jest wyrażony równaniem

ra

ghh

R

1

(B.4)

gdzie :

bdbd

hh r

r

//11

22

11

2221

0

(B.5)

gdzie :

d – grubość przestrzeni powietrznej;

b – szerokość przestrzeni powietrznej;

ε1, ε2 – emisyjność do półprzestrzeni powierzchni na ciepłej i zimnej powierzchni ograniczającej przestrzeń

powietrzną.

ha oraz hro obliczono jak w B.2.

UWAGA 1 Wartość ha zależy od d, ale jest niezależna od b.

UWAGA 2 Równanie (B.4) jest właściwe do obliczania strumienia ciepła przez komponenty budowlane przy dowolnej

grubości pustki powietrznej i do obliczania rozkładu temperatury w komponentach budowlanych z pustkami powietrznymi o

grubości, d, mniejszej lub równej 50mm. Dla grubszych pustek powietrznych, z tego równania wynika przybliżony rozkład

temperatury.

Dla pustki powietrznej o nieprostokątnym kształcie przyjmuje się jej opór cieplny za równy oporowi pustki

prostokątnej, o tym samym polu powierzchni i tym samym stosunku boków, jaką ma pustka rzeczywista.

EN ISO 6946:2007

20

Załącznik C (normatywny)

Obliczanie współczynnika przenikania ciepła komponentów z warstwami o zmiennej grubości

C.1 Postanowienia ogólne Jeżeli komponent ma warstwę o zmiennej grubości (np. w zewnętrznych warstwach izolacji dachu w celu wyrobienia

spadku), całkowity opór cieplny zmienia się na powierzchni komponentu.

UWAGA 1 Warstwy powietrza o zmiennej grubości, patrz B.1.

Komponenty z warstwami o zmiennej grubości są zbudowane w sposób przedstawiony na Rysunku C.1.

Rysunek C.1 – Zasada budowy komponentu

Współczynnik przenikania ciepła określa się przez scałkowanie po powierzchni odpowiedniego komponentu.

Obliczenia należy przeprowadzić oddzielnie dla każdej części (np. dachu) z różnym pochyleniem i/lub kształtem, w

sposób przedstawiony na Rysunku C.2.

Oprócz symboli podanych w Rozdziale 3, w niniejszym załączniku stosuje się następujące symbole:

Symbol Wielkość Jednostka

d1 pośrednia grubość warstwy o zmiennej grubości m

d2 maksymalna grubość warstwy o zmiennej grubości m

ln logarytm naturalny -

R0 obliczeniowy opór cieplny pozostałej części wraz z oporami przejmowania ciepła

na obu stronach komponentu m2⋅K/W

R1 pośredni opór cieplny warstwy o zmiennej grubości m2⋅K/W

R2 maksymalny opór cieplny warstwy o zmiennej grubości m2⋅K/W

λt obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła części o zmiennej grubości (o

zerowej grubości na jednym końcu W/(m⋅K)

EN ISO 6946:2007

21

Objaśnienia

1 kierunek spadku (może być z dowolnym zwrotem)

2 alternatywny (dodatkowy) podział umożliwiający korzystanie z Równań od (C.1) do (C.4)

Rysunek C.2 – Przykłady podziału dachu na poszczególne części

Współczynnik przenikania ciepła dla powszechnie spotykanych kształtów można obliczać z Równań (C.1)

do (C.4) przy nachyleniu nie przekraczającym 5 %.

UWAGA 2 Przy większym pochyleniu można stosować metody komputerowe.

C.2 Obliczenia dla powszechnie spotykanych kształtów C.2.1 Powierzchnia prostokątna

0

2

2

1ln1

R

R

RU (C.1)

Objaśnienia

d2 maksymalna grubość warstwy o zmiennej grubości

R0 obliczeniowy opór cieplny pozostałej części wraz z oporami przejmowania ciepła na obu stronach komponentu

Rysunek C.3 – Powierzchnia prostokątna

C.2.2 Powierzchnia trójkątna o maksymalnej grubości przy wierzchołku

11ln1

2

0

2

2

0

2 R

R

R

R

RU (C.2)

EN ISO 6946:2007

22

Objaśnienia

d2 maksymalna grubość warstwy o zmiennej grubości

R0 obliczeniowy opór cieplny pozostałej części wraz z oporami przejmowania ciepła na obu stronach komponentu

Rysunek C.4 – Powierzchnia trójkątna o maksymalnej grubości przy wierzchołku

C.2.3 Powierzchnia trójkątna o minimalnej grubości przy wierzchołku

0

2

2

0

2

1ln12

R

R

R

R

RU (C.3)

Objaśnienia

d2 maksymalna grubość warstwy o zmiennej grubości

R0 obliczeniowy opór cieplny pozostałej części wraz z oporami przejmowania ciepła na obu stronach komponentu

Rysunek C.5 – Powierzchnia trójkątna o minimalnej grubości przy wierzchołku

C.2.4 Powierzchnia trójkątna o różnych grubościach przy każdym wierzchołku

1221

10

2021

0

120

0

210 ln1ln1ln

2RRRR

RR

RRRR

R

RRR

R

RRR

U (C.4)

Objaśnienia

d1 pośrednia grubość warstwy o zmiennej grubości

d1 maksymalna grubość warstwy o zmiennej grubości

R0 obliczeniowy opór cieplny pozostałej części wraz z oporami przejmowania ciepła na obu stronach komponentu

Rysunek C.6 – Powierzchnia trójkątna o różnych grubościach przy każdym wierzchołku

EN ISO 6946:2007

23

C.1 Postanowienia ogólne

Obliczanie należy przeprowadzić w następujący sposób:

a) Obliczyć R0 jako całkowity opór cieplny komponentu z wyłączeniem warstwy o zmiennej grubości, z zasto-

sowaniem Równania (4), jeżeli wszystkie warstwy są cieplnie jednorodne, lub procedury opisanej w 6.2, jeśli

występują warstwy niejednorodne.

b) Podzielić obszar z warstwami o zmiennej grubości na poszczególne części, w miarę potrzeby (patrz Rysunek

C.2).

c) Obliczyć R1 i R2 dla każdej warstwy o zmiennej grubości, stosując

t

dR

1

1 (C.5)

t

dR

2

2 (C.6)

UWAGA Wartość R1 jest stosowana jedynie dla kształtu zilustrowanego na Rysunku C.6.

d) Obliczyć współczynnik przenikania ciepła każdej poszczególnej części, Uj, zgodnie z właściwymi równaniem

podanym w C.2.

e) Obliczyć całkowity współczynnik przenikania ciepła całego obszaru, stosując równanie

i

ii

A

AUU (C.7)

Jeżeli jest wymagany całkowity opór cieplny komponentu z warstwami o zmiennej grubości, to

URT /1 (C.8)

EN ISO 6946:2007

24

Załącznik D (normatywny)

Poprawki do współczynnika przenikania ciepła

D.1 Postanowienia ogólne Do współczynnika przenikania ciepła obliczonego za pomocą procedur podanych w niniejszej Normie Międzyna-

rodowej należy stosować, jeśli jest to odpowiednie, poprawki z uwagi na:

pustki powietrzne w warstwie izolacji;

łączniki mechaniczne przechodzące przez warstwę izolacyjną;

opady na dach o odwróconym układzie warstw.

UWAGA Stropodach odwrócony to taki stropodach, który ma warstwę izolacji powyżej membrany wodochronnej.

Poprawiony współczynnik przenikania ciepła, Uc, uzyskuje się przez dodanie członu korekcyjnego, ΔU

UUU c (D.1)

ΔU określa równanie

rfg UUUU (D.2)

gdzie:

ΔUg – poprawka z uwagi na pustki powietrzne zgodnie z (D.2);

ΔUf – poprawka z uwagi na łączniki mechaniczne zgodnie z (D.3);

ΔUr – poprawka z uwagi na dach o odwróconym układzie warstw zgodnie z (D.4).

D.2 Poprawka z uwagi na pustki powietrzne D.2.1 Definicja

W niniejszym załączniku wyrażenie „pustki powietrzne” jest stosowane jako termin zasadniczy w odniesieniu do

przestrzeni powietrznych w izolacji lub między izolacją i przylegającą konstrukcją, która istnieje w rzeczywistej

konstrukcji ale nie jest przedstawiona na szkicach. Mogą być one podzielone na dwie główne kategorie:

szczeliny między arkuszami izolacyjnymi, płytami lub matami, lub między izolacją i elementami konstrukcji, w

kierunku strumienia ciepła;

wnęki w izolacji lub między izolacją i konstrukcją, prostopadłe do kierunku strumienia ciepła.

D.2.2 Poprawki

Pustki powietrzne mogą zwiększać współczynnik przenikania ciepła komponentu przez zwiększenie przenoszenia

ciepła przez promieniowanie i konwekcję: wielkość zwiększenia zależy od rodzaju, orientacji i usytuowania pustek

powietrznych.

Poprawkę stosuje się jako dodatek do współczynnika przenikania ciepła wyrażony jako ΔUg.

EN ISO 6946:2007

25

Szczeliny powietrzne są spowodowane małymi zmianami wymiarów wyrobu izolacyjnego (odchyłki wymiarów),

zmianami od wymaganych rozmiarów podczas cięcia i instalacji oraz wynikają z odchyłek wymiarów towarzyszących

samej konstrukcji oraz jej nieregularności.

Jedynie szczeliny przechodzące przez całą grubość izolacji ze strony ciepłej na zimną powodują zwiększenie

przenikania, tak że poprawka jest uzasadniona i zasadniczo jest tylko poprawką średnią. Instalowanie izolacji w

więcej niż jednej warstwie ze spoinami przestawionymi usuwa konieczność poprawki.

Wnęki są spowodowane powierzchniami niepłaskimi w obrębie konstrukcji: izolacja jest zbyt sztywna, zbyt mało

elastyczna lub zbyt mało ściśliwa, aby wypełnić ją całkowicie. Nieregularności takie jak grudki zaprawy, które działają

jak przekładki tworzące przestrzenie powietrzne lub przestrzenie powietrzne między konstrukcją i izolacją, wywołują

ten sam efekt. Gdy wnęki są nieciągłe (brak komunikacji z innymi wnękami, szczelinami powietrznymi lub

wewnętrznym i zewnętrznym środowiskiem), stosowana jest jedynie średnia poprawka.

Dla obu typów pustek powietrznych porównanie obliczenia i pomiaru pokazuje dobrą zgodność.

Jeżeli dwa typy pustek powietrznych występują łącznie, dodatkowe straty ciepła mogą wynikać z powodu

przenoszenia masy, co wymaga zastosowania większej poprawki.

Zakłada się zawsze odpowiedni standard wykonania.

W celu uproszczenia procedury poprawki, jako podstawę do poprawki stosuje się sposób instalowania izolacji.

Rozróżnia się trzy poziomy (patrz Tablica D.1).

Tablica D.1 – Poprawka z uwagi na pustki powietrzne, ΔU”

Poziom Opis ΔU”

W/(m2⋅K)

0 Brak pustek powietrznych w obrębie izolacji, lub gdy występują tylko mniejsze pustki

powietrzne, które nie mają znaczącego efektu na współczynnik przenikania ciepła. 0,00

1 Pustki powietrzne przechodzące od ciepłej do zimnej strony izolacji, ale nie powodujące

cyrkulacji powietrza między ciepłą i zimną stroną izolacji. 0,01

2 Pustki powietrzne przechodzące od ciepłej do zimnej strony izolacji, łącznie z wnękami

powodującymi swobodną cyrkulację powietrza między ciepłą i zimną stroną izolacji. 0,04

Poprawkę tę stosuje się zgodnie z Równaniem (D.3)

hT

gR

RUU

,

1" (D.3)

gdzie:

R1 – opór cieplny warstwy zawierającej szczeliny, obliczony według 5.1;

RT,h – całkowity opór cieplny komponentu z pominięciem mostków cieplnych, obliczony według 6.1;

ΔU” – jest podane w Tablicy D.1.

D.2.3 Przykłady

Poniżej podano przykłady poziomów poprawek. Poszczególne przykłady związane z lokalnymi technikami

konstruowania mogą być podawane na poziomie krajowym.

EN ISO 6946:2007

26

a) Przykłady poziomu 0 (zastosowana jest poprawka ΔU” = 0)

Ciągłe warstwy izolacji, bez jakichkolwiek przerw w warstwie izolacji spowodowanych elementami

konstrukcji, np. słupy, krokwie lub belki stropowe ze złączami przestawnymi między matami lub płytami w

poszczególnych warstwach. Izolacja jest w ciągłym kontakcie z konstrukcją, bez wnęk między konstrukcją i

izolacją.

Więcej niż jedna warstwa, gdy jedna warstwa jest ciągła, bez jakichkolwiek przerw w warstwie izolacji

spowodowanych elementami konstrukcji, np. słupy, krokwie lub belki stropowe, pokryciami innej warstw

(warstw) przechodzącymi przez elementy konstrukcji. Izolacja jest w ciągłym kontakcie z konstrukcją, bez

wnęk między konstrukcją i izolacją.

Pojedyncza warstwa ciągłej izolacji ze złączami, takimi jak na zakład, wpust i pióro, lub uszczelniona.

Izolacja jest w ciągłym kontakcie z konstrukcją, bez wnęk między konstrukcją i izolacją.

Pojedyncza warstwa ciągłej izolacji ze spoinami na styk, gdzie odchyłki wymiarów długości, szerokości i

prostokątności połączone ze stabilnością wymiarową dają w efekcie szczeliny przy złączach o grubości

mniejszej niż 5 mm. Izolacja jest w ciągłym kontakcie z konstrukcją, bez wnęk między konstrukcją i

izolacją.

b) Przykłady poziomu 1 (zastosowana jest poprawka ΔU” = 0,01)

Jedna warstwa izolacji, przerwana przez elementy konstrukcji, np. słupy, krokwie lub belki stropowe.

Izolacja jest w ciągłym kontakcie z konstrukcją, bez wnęk między konstrukcją i izolacją.

Pojedyncza warstwa izolacji ze złączami na styk, gdzie odchyłki wymiarów długości, szerokości i

prostokątności, połączone ze stabilnością wymiarową dają w efekcie szczeliny przy złączach o grubości

mniejszej niż 5 mm. Izolacja jest w ciągłym kontakcie z konstrukcją, bez wnęk między konstrukcją i

izolacją.

b) Przykłady poziomu 2 (zastosowana jest poprawka ΔU” = 0,04)

Co najmniej jedna warstwa izolacji przy braku kontaktu z ciepłą stroną konstrukcji, z wnękami między

konstrukcją i izolacją powodującymi ruch powietrza między ciepłą i zimną stroną izolacji.

D.3 Poprawka z uwagi na łączniki mechaniczne D.3.1 Obliczanie szczegółowe

Efekt łączników mechanicznych można oceniać za pomocą obliczeń zgodnych z ISO 10211 w celu uzyskania

punktowego współczynnika przenikania ciepła, , spowodowanego jednym łącznikiem. Poprawka dla współczyn-

nika przenikania ciepła jest podana równaniem

ff nU (D.4)

gdzie nf jest liczbą łączników na metr kwadratowy.

D.3.1 Procedura przybliżona

W niniejszym podrozdziale przedstawiono przybliżoną procedurę oceny efektu łączników mechanicznych, którą

można stosować, gdy łączniki nie są uwzględnione innymi metodami.

EN ISO 6946:2007

27

Gdy warstwę izolacyjną przebijają łączniki mechaniczne, takie jak kotwie ścienne między warstwami muru, łączniki

dachowe lub łączniki w złożonych systemach paneli, poprawkę do współczynnika przenikania ciepła określa się z

równania:

2

,

1

0

hT

fff

fR

R

d

nAU

(D.5)

gdzie współczynnik α podany jest następująco

0,8 , jeżeli łącznik całkowicie przebija warstwę izolacji,

0

1

d

d 0,8 w przypadku łącznika wpuszczonego (patrz Rysunek D.1).

W tych wyrażeniach,

f współczynnik przewodzenia ciepła łącznika, w W/(m⋅K);

fn liczba łączników na metr kwadratowy;

fA pole przekroju poprzecznego jednego łącznika, w m2;

0d grubość warstwy izolacji zawierającej łącznik, w m;

1d długość łącznika, który przebija warstwę izolacyjną, w m;

1R opór cieplny warstwy izolacji przebijanej przez łączniki, w m2⋅K/W;

hTR , całkowity opór cieplny komponentu z pominięciem jakichkolwiek mostków cieplnych, jak uzyskano w 6.1, w

m2⋅K/W.

UWAGA 1 Wartość d1 może być większa niż grubość warstwy izolacji, jeżeli łącznik przechodzi przez nią pod kątem.

W przypadku łącznika wpuszczonego d1 jest mniejsza niż grubość warstwy izolacji oraz R1 jest równe d1 podzielonemu

przez współczynnik przewodzenia ciepła izolacji.

EN ISO 6946:2007

28

Objaśnienia

1 łeb z tworzywa sztucznego

2 łącznik wpuszczony

3 izolacja

4 pokrycie dachowe

d 0 grubość warstwy izolacji zawierającej łącznik

d 1 grubość łącznika, który przebija warstwę izolacji

Rysunek D.1 – Wpuszczony łącznik dachowy

Poprawki nie należy wprowadzać w następujących przypadkach:

gdy kotwie ścienne przechodzą przez pustą wnękę;

gdy współczynnik przewodzenia ciepła łącznika jest mniejszy niż 1W/(m⋅K).

Procedura ta nie ma zastosowania, gdy obydwa końce metalowej części łącznika są w bezpośrednim kontakcie

cieplnym z arkuszami metalowymi.

UWAGA 2 W celu wyznaczenia poprawek w przypadkach, gdy obydwa końce łącznika są w bezpośrednim kontakcie

cieplnym z arkuszami metalowymi, można stosować metody podane w ISO 10211.

D.4 Procedura wprowadzania poprawki w przypadku stropodachów odwróconych D.4.1 Postanowienia ogólne

Procedura wprowadzania poprawek jest podana dla stropodachów odwróconych; wynika ona z przepływu wody

deszczowej między izolacją a membraną wodochronną. Stosuje się ją w odniesieniu do budynków ogrzewanych, w

odniesieniu do budynków chłodzonych poprawka nie ma zastosowania.

Procedura podana w niniejszym rozdziale ma zastosowanie jedynie do izolacji wykonanej z pianki z polistyrenu

ekstrudowanego (XPS).

EN ISO 6946:2007

29

D.4.2 Poprawka wynikająca z przepływu wody między izolacją i membraną wodochronną

Poprawkę do obliczonego współczynnika przenikania ciepła elementu dach, ΔU r, podan w W/(m2⋅K), uwzględniająca

dodatkowe straty ciepła spowodowane wodą deszczową wpływającą przez złącza w izolacji i dochodzącą do

membrany wodochronnej, oblicza się następująco:

2

1

T

rR

RxfpU (D.6)

gdzie:

p średnia wartość opadów atmosferycznych podczas sezonu ogrzewczego, na podstawie danych

odpowiednich dla lokalizacji (np. stacja meteorologiczna) lub podana przez przepisy lokalne, regio-

nalne czy krajowe lub inne dokumenty krajowe czy normy, w mm/dzień;

f czynnik deszczowy podający frakcję p dochodzącą do membrany wodochronnej;

x czynnik zwiększenia strat ciepła spowodowanych przez wodę deszczową wpływającą na membranę,

w (W⋅dzień)/(m2⋅K⋅mm);

1R opór cieplny warstwy izolacji powyżej membrany wodochronnej, w m2⋅K/W;

TR całkowity opór cieplny konstrukcji przed zastosowaniem poprawki, w m2⋅K/W.

Wartości p można określać na podstawie danych krajowych.

Dla pojedynczej warstwy izolacji powyżej membrany, z połączeniami na styk i otwartym pokryciem takim jak żwir,

( fx ) = 0,04.

UWAGA Pojedyncza warstwa izolacji bez połączeń stykowych i otwartych pokryć jest traktowana jako układ dający

wyższą wartość ΔU.

Niższe wartości ( fx ) można stosować do konstrukcji dachowych, które dają mniejszą filtrację przez izolację.

Przykładami są różne rozmieszczenia spoin (takich jak na zakład lub połączenia typu wpust i pióro) lub różne

typy wznoszenia dachu. W tych przypadkach, w których wynik pomiarów jest udokumentowany w niezależnych

raportach, do ( fx ) można stosować wartości mniejsze niż 0,04.

EN ISO 6946:2007

30