O kalkulatorze


Kalkulator cieplno-wilgotnościowy został opracowany przez firmę K2 na zlecenie firmy URSA, przy współpracy i konsultacji mgr inż. Roberta Geryło i prof. Jerzego A. Pogorzelskiego z Zakładu Fizyki Cieplnej ITB.

Kalkulator przeznaczony jest do dwóch rodzajów obliczeń:

  1. oporu cieplnego i współczynnika przenikania ciepła wg "PN-EN ISO 6946:2000 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania"
  2. ewentualnej kondensacji pary wodnej w przegrodach wg "PN-EN ISO 13788:2001 Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku – Temperatura powierzchni wewnętrznej dla uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji międzywarstwowej – Metody obliczania."

Obliczanie oporu cieplnego i współczynnika przenikania ciepła nie wymaga przyjęcia założeń co do warunków temperaturowych wewnątrz pomieszczeń i na zewnątrz. Sprawdzanie kondensacji pary wodnej w przegrodach wymaga natomiast przyjęcia takich założeń. Z tego względu konieczne jest rozpoczęcie obliczeń od podania nazwy stacji meteorologicznej najbliższej lokalizacji rozpatrywanego budynku (wybranej z dostępnego wykazu). Wybór jednej z 59 stacji meteorologicznych wprowadza do obliczeń średnią wieloletnią temperaturę powietrza zewnętrznego dla tej stacji z 30-letniego okresu wg danych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, przygotowanych pod kątem PN-B-02025.
Wilgotność względną powietrza zewnętrznego przyjęto zmienną w ciągu roku wg Atlasu Klimatycznego Polski i jednakową dla wszystkich stacji meteorologicznych. 

Temperaturę powietrza wewnętrznego w pomieszczeniach podaje użytkownik programu w zależności od przeznaczenia pomieszczeń.

Wilgotność względną powietrza wewnętrznego można zadać:

  • średnią dla całego roku,
  • średnią dla każdego miesiąca,
  • przez podanie klasy wilgotności wg patrz załącznika A do PN-EN ISO 13788:2001,
  • obliczając ją dla każdego miesiąca na podstawie strumienia zysków wilgoci, kubatury pomieszczenia i krotności wymian powietrza.

Wartości obliczeniowe współczynnika przewodzenia ciepła materiałów budowlanych przyjęto wg PN-EN 12524 z uzupełnieniami wg danych ITB.
Opór cieplny szczelin powietrznych wentylowanych pomija się zgodnie z PN-EN ISO 6946:2004 zakładając, że występują tylko dobrze wentylowane warstwy powietrza.
Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła przegród oddzielających środowisko wewnętrzne budynku od powietrza zewnętrznego Kalkulator oblicza według PN-EN ISO 6946 dla następujących przypadków:

  • ściany zewnętrzne jedno i wielowarstwowe,
  • stropodachy pełne zwykłe, w tym z warstwą izolacji o zmiennej grubości i odwrócone,
  • stropodachy wentylowane,
  • stropy poddasza, stropy nad przejazdami i stropy międzykondygnacyjne,
  • przegrody ze szkieletem drewnianym.

W obliczeniach murów szczelinowych można uwzględniać dodatek na punktowe mostki cieplne wywołane przez łączniki mechaniczne przebijające warstwę izolacyjną. W obliczeniach stropodachów odwróconych można uwzględniać dodatek na opady. W wyniku obliczeń otrzymuje się współczynnik przenikania ciepła U i/lub skorygowany współczynnik przenikania ciepła Uc.

Poczynając od dowolnego miesiąca w roku (miesiąca próbnego) Kalkulator oblicza dla kolejnych miesięcy rozkłady temperatury i ciśnienia cząstkowego pary wodnej nasyconej oraz rozkład ciśnienia pary w komponencie, sprawdzając możliwość kondensacji. Poczynając od pierwszego miesiąca, w którym występuje możliwość kondensacji, oblicza się wielkość kondensacji lub odparowania w każdym z dwunastu miesięcy w roku. Masa wody, powstałej w wyniku kondensacji, zakumulowana pod koniec tego miesiąca, w którym kondensacja pojawiła się, jest porównywana z całkowitym odparowaniem w ciągu pozostałej części roku.

Jeżeli kondensacja nie występuje w miesiącu próbnym, należy powtórzyć obliczenia w odniesieniu do kolejnych następujących miesięcy aż do stanu, gdy albo:

  1. nie stwierdzi się kondensacji w żadnym z dwunastu miesięcy, wtedy uznać komponent jako wolny od kondensacji; albo
  2. stwierdzi się miesiąc z kondensacją, to jest miesiąc początkowy.

Jeżeli występuje kondensacja w miesiącu początkowym, należy powtórzyć obliczenia w odniesieniu do wcześniejszych miesięcy, aż do stanu gdy albo:

  1. występuje kondensacja we wszystkich dwunastu miesiącach; wówczas, poczynając od któregokolwiek miesiąca, obliczyć roczną akumulację kondensatu, albo
  2. stwierdza się, że w danym miesiącu nie występuje kondensacja; wówczas przyjąć następny miesiąc jako początkowy.

UWAGA! W klimacie Polski wybór miesiąca próbnego na dwa lub trzy miesiące przed najchłodniejszym okresem roku zwykle pozwala na szybkie znalezienie miesiąca początkowego.

Po określeniu miesiąca początkowego, należy prowadzić obliczenia dla każdego miesiąca w roku, poczynając od miesiąca początkowego.

Należy podać wyniki obliczeń zgodnie z poniższymi wytycznymi, zależnie od tego, co jest właściwe.

  1. Nie przewiduje się kondensacji na żadnej powierzchni stykowej w żadnym miesiącu.

      W tym przypadku określić konstrukcję jako wolną od wewnętrznej kondensacji.

    • Kondensacja występuje na jednej lub większej liczbie powierzchni stykowych, ale z każdej z nich przewiduje się wyparowanie kondensatu podczas miesięcy letnich.

      W tym przypadku należy podać maksymalną ilość kondensatu występującą na każdej z powierzchni stykowych oraz miesiąc, w którym maksimum wystąpi. Należy również rozważyć ryzyko degradacji materiałów budowlanych oraz pogorszenia właściwości cieplnych w wyniku obliczonej maksymalnej ilości wilgoci, zgodnie z wymaganiami zawartymi w przepisach i wskazówkach w normach wyrobów.

    • Kondensacja na jednej lub większej liczbie powierzchni stykowych nie wyparowuje całkowicie podczas miesięcy letnich.

      W tym przypadku należy podać, że ocena konstrukcji wypadła niepomyślnie, a także ustalić maksymalną ilość wilgoci, która pojawi się na każdej z powierzchni stykowych oraz ilość wilgoci pozostałej po 12 miesiącach na każdej powierzchni stykowej.