Analiza imperfekcji cieplnych systemów ETICS z uwzględnieniem konwekcji wewnątrz ściany

Monografia dotyczy problematyki związanej z występowaniem imperfekcji strukturalnych złożonych systemów ociepleń ścian. Celem pracy było określenie wpływu występujących imperfekcji systemu ETICS na stan ochrony cieplnej ścian zewnętrznych. Wymagało to zrealizowania badań na specjalnie do tego celu stworzonych stanowiskach z dedykowanymi systemami pomiarowo-rejestrującymi.

SPIS TREŚCI

WYKAZ PODSTAWOWYCH OZNACZEŃ  9

1. WPROWADZENIE  17
1.1. Uwagi wstępne  17
1.2. Cele i zakres pracy  18

2. ZŁOŻONY SYSTEM OCIEPLANIA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH  21
2.1. Uwarunkowania stosowania systemu ETICS  21
2.2. Imperfekcje systemu ETICS  22
2.3. Wstępne badania diagnostyczne imperfekcji cieplnych  28
2.3.1. Badania nieniszczące  29
2.3.2. Badania niszczące  31
2.4. Defekty i dyslokacje cieplne ETICS  34
2.5. Izolacyjność cieplna ścian z systemem ETICS  39
2.6. Podsumowanie wyników wstępnych badań diagnostycznych  41

3. PRZENIKANIE CIEPŁA PRZEZ ŚCIANY  43
3.1. Przenikanie ciepła przez przewodzenie  44
3.2. Przenikanie ciepła przez konwekcję  48
3.3. Przenikanie ciepła przez promieniowanie  52
3.4. Zastosowanie teorii podobieństwa w zagadnieniach przenikania ciepła przez ścianę z systemem ETICS  55
3.4.1. Przenikanie ciepła w miejscu referencyjnym bez uwzględnienia konwekcji wewnątrz ściany  57
3.4.2. Przenikanie ciepła w miejscu defektu bez uwzględnienia konwekcji wewnątrz ściany  63
3.4.3. Przenikanie ciepła w miejscu referencyjnym z uwzględnieniem konwekcji wewnątrz ściany  68
3.4.4. Przenikanie ciepła w miejscu referencyjnym z uwzględnieniem konwekcji i infiltracji powietrza wewnątrz ściany  71
3.4.5. Przenikanie ciepła w miejscu defektu z uwzględnieniem konwekcji wewnątrz ściany  74
3.4.6. Przenikanie ciepła w miejscu defektu z uwzględnieniem konwekcji i infiltracji powietrza wewnątrz ściany  76
3.5. Termoizolacyjne charakterystyki pomiarowe   79
3.6. Podsumowanie zagadnień dotyczących przenikania ciepła przez ściany  83

4. DIAGNOSTYKA TERMOGRAFICZNA IMPERFEKCJI CIEPLNYCH 85
4.1. Czynniki wpływające na pomiar termograficzny  85
4.2. Charakterystyki pomiarowe  91
4.2.1. Współczynnik przenikania ciepła  91
4.2.2. Kontrast temperaturowy  94
4.3. Podsumowanie zagadnień diagnostyki termograficznej systemu ETICS  100

5. BADANIA LABORATORYJNE ŚCIANY Z SYSTEMEM ETICS  101
5.1. Założenia badawcze  101
5.2. Pomiar temperatury metodą stykową  104
5.3. Pomiar gęstości strumienia ciepła  109
5.4. Radiacyjny pomiar temperatury  112
5.5. Podsumowanie wyników badań laboratoryjnych  121

6. BADANIA ŚCIANY Z SYSTEMEM ETICS W WARUNKACH RZECZYWISTYCH   124
6.1. Ustalenie zakresu badań  124
6.2. Program badań  125
6.3. Przedmiot badań  129
6.4. Badania towarzyszące zróżnicowania temperatury powietrza  134
6.4.1. Temperatura powietrza zewnętrznego  134
6.4.2. Temperatura powietrza wewnętrznego  137
6.5. Badania zasadnicze rozkładu temperatury wewnątrz ściany — pomiary stykowe  143
6.5.1. System pomiarowo-rejestrujący  143
6.5.2. Zakres badań  145
6.5.3. Wpływ defektów cieplnych na rozkład temperatury w pionowej szczelinie powietrznej  147
6.5.4. Wpływ dyslokacji cieplnej na rozkład temperatury w pionowej szczelinie powietrznej  167 6.5.5. Wpływ niekontrolowanej infiltracji na rozkład temperatury w pionowej szczelinie powietrznej  170
6.6. Badania zasadnicze zmian gęstości strumienia ciepła — pomiary stykowe 176
6.6.1. System pomiarowo-rejestrujący  176
6.6.2. Zakres i metodyka badań  178
6.6.3. Wyniki pomiarów gęstości strumienia ciepła  180
6.6.4. Wyznaczenie pomiarowych charakterystyk cieplnych ściany  183
6.7. Badania zasadnicze rozkładu temperatury na zewnętrznej powierzchni ściany — pomiary zdalne  188
6.7.1. System pomiarowo-rejestrujący  188
6.7.2. Zakres i metodyka badań  189
6.7.3. Badania termograficzne w warunkach niskiej temperatury powietrza zewnętrznego  190
6.7.4. Analiza wrażliwości pomiarów termograficznych  194
6.7.5. Badania termograficzne w warunkach wysokiej temperatury powietrza zewnętrznego — pomiary w trybie kroku czasowego  197
6.7.6. Badania termograficzne w warunkach wysokiej temperatury powietrza zewnętrznego — pomiary w trybie ciągłym  205
6.8. Podsumowanie wyników badań towarzyszących i zasadniczych realizowanych w warunkach rzeczywistych  213

7. ANALIZA NUMERYCZNA ŚCIAN Z IMPERFEKCJAMI ETICS  220
7.1. Wprowadzenie do problemu  220
7.2. Niestacjonarne warunki wymiany ciepła  221
7.2.1. Przyjęte założenia  221
7.2.2. Wyniki obliczeń  226
7.3. Stacjonarne warunki wymiany ciepła  229
7.3.1. Zmienna szerokość defektów cieplnych  230
7.3.2. Zmienna szerokość dyslokacji cieplnych  234
7.3.3. Zmienna powierzchnia otworów umożliwiająca niekontrolowaną infiltrację powietrza wewnątrz ściany  238
7.4. Podsumowanie wyników obliczeń numerycznych  243

8. PODSUMOWANIE I WNIOSKI  246
8.1. Podsumowanie  246
8.2. Wnioski  248
8.3. Kierunki dalszych badań  253

BIBLIOGRAFIA  255
Streszczenie  278