Prognozowanie stanu wilgotnościowego ścian ocieplanych od wewnątrz w budynkach historycznych z cegły

Monografia dotyczy problemów projektowania systemów ociepleń od wewnątrz ścian w budynkach historycznych z cegły. Celem pracy było rozpoznanie charakteru zjawisk cieplno-wilgotnościowych zachodzących w tego typu rozwiązaniach termoizolacyjnych oraz określenie czynników, które je determinują. Zamierzenie realizowane było na podstawie analiz teoretycznych, badań doświadczalnych oraz modelowania numerycznego.

SPIS TREŚCI

WYKAZ PODSTAWOWYCH OZNACZEŃ   9

1. WPROWADZENIE  13
1.1. Uwagi wstępne   13
1.2. Układ, cel i zakres pracy  16

2. BUDYNKI HISTORYCZNE Z CEGŁY  19
2.1 Uwagi ogólne   19
2.2. Grubość murów w budynkach historycznych  20
2.3. Typowe ustroje ścienne  26
2.4. Wymagania cieplno-wilgotnościowe  28
2.4.1. Kryteria cieplne  28
2.4.2. Kryteria wilgotnościowe  32
2.5. Podsumowanie  35

3. OCIEPLANIE ŚCIAN OD WEWNĄTRZ  36
3.1. Ogólne wymagania projektowe  36
3.2. Kondensacja pary wodnej w przegrodzie i zmiany zawilgocenia materiałów budowlanych  41
3.2.1. Wpływ struktury materiałów na funkcję transportu i magazynowania wilgoci  41
3.2.2 Metodyka obliczeń  46
3.2.3. Warunki środowiskowe  48
3.3. Zjawisko zamarzania wody  53
3.3.1. Stopień nasycenia wilgocią  53
3.3.2. Kryterium mrozoodporności w układach ściennych ocieplanych od wewnątrz  56
3.4. Kondensacja powierzchniowa i rozwój pleśni  58
3.4.1. Uwagi ogólne  58
3.4.2. Modele szacowania ryzyka rozwoju pleśni  61
3.4.3. Warunki klimatyczne do obliczania wartości granicznej fR  64
3.5. Klasyfikacja metod ocieplania od wewnątrz  71
3.5.1. Ocieplenie od wewnątrz zapobiegające wystąpieniu kondensacji  71
3.5.2. Ocieplenie od wewnątrz minimalizujące wystąpienie kondensacji  72
3.5.3. Ocieplenie od wewnątrz dopuszczające wystąpienie kondensacji  73
3.5.4. Metoda limitowanego oporu cieplnego  76
3.5.5. Ocieplenie od wewnątrz na bazie paneli recyklingowych  78
3.6. Podsumowanie  82

4. BADANIA WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH CEGIEŁ HISTORYCZNYCH I ZAPRAW  84
4.1. Koncepcja i metody badań  84
4.2. Wyniki badań  85
4.2.1. Mikroskopia optyczna  85
4.2.2. Wilgotność masowa  87
4.2.3. Początkowa absorpcja wody  88
4.2.4. Absorpcja wody  89
4.2.5. Analiza chemiczna  90
4.2.6. Analiza porozymetryczna  92
4.2.7. Mikroskopia skaningowa z analizą chemiczną w mikroobszarze  96
4.2.8. Badanie składu fazowego  97
4.3. Podsumowanie  98

5. BADANIA PARAMETRÓW HIGROTERMICZNYCH UKŁADÓW ŚCIENNYCH OCIEPLANYCH OD WEWNĄTRZ  101
5.1. Cel i zakres badań  101
5.2. Stanowisko badawcze  102
5.3. Warunki środowiskowe  106
5.4. Zmiany temperatury i wilgotności względnej w wybranych warstwach   112
5.5. Pomiar gęstości strumienia ciepła  120
5.6. Pomiar temperatury na powierzchni wewnętrznej   122
5.6.1. Pomiar stykowy  122
5.6.2. Pomiar zdalny  126
5.7. Wyznaczenie wilgotności masowej składowych układu ściennego  130
5.8. Wpływ parametrów środowiska na stan higrotermiczny warstwy stykowej  132
5.9. Podsumowanie  136

6. ANALIZY NUMERYCZNE ZMIAN PARAMETRÓW HIGROTERMICZNYCH W WARSTWACH UKŁADÓW ŚCIENNYCH OCIEPLANYCH OD WEWNĄTRZ  139
6.1. Uwagi ogólne  139
6.2. Strefa wpływu temperatury zewnętrznej  140
6.2.1. Założenia przyjęte do analizy  140
6.2.2. Wyniki obliczeń   141
6.3. Zmiany zawartości wilgoci  147
6.3.1. Założenia przyjęte do analizy  147
6.3.2. Wpływ wewnętrznych warunków klimatycznych   149
6.3.3. Wpływ zewnętrznych warunków klimatycznych   161
6.3.4. Wpływ grubości składowych układu ściennego   167
6.3.5. Wpływ wybranych parametrów technicznych cegieł historycznych   175
6.4. Prognozowanie zmian zawartości wilgoci w wybranych warstwach przegrody   181
6.4.1. Założenia ogólne  181
6.4.2. Wyniki prognozowania   184
6.5. Podsumowanie  187

7. BADANIA WPŁYWU WARUNKÓW KLIMATYCZNYCH NA RYZYKO KONDENSACJI POWIERZCHNIOWEJ PARY WODNEJ I ROZWÓJ PLEŚNI  192
7.1. Koncepcja i metody badań  192
7.2. Badania wstępne  193
7.3. Badania zasadnicze  196
7.3.1. Pomiary warunków klimatycznych w analizowanej grupie budynków  196
7.4. Związek statystyczny mierzonych parametrów klimatu wewnętrznego  203
7.5. Obliczeniowa wartość czynnika temperaturowego fRsi,min   208
7.5.1. Niepewność pomiarowa  211
7.6. Podsumowanie  212

8. ANALIZY NUMERYCZNE ROZKŁADU PARAMETRÓW MIKROKLIMATU W POMIESZCZENIU  215
8.1. Uwagi ogólne  215
8.2. Przyjęte założenia  216
8.3. Wyniki symulacji numerycznych  221
8.3.1. Pomieszczenie reprezentatywne w grupie budynków GI  221
8.3.2. Pomieszczenie reprezentatywne w grupie budynków G2  227
8.4. Podsumowanie  233

9. PODSUMOWANIE I WNIOSKI KOŃCOWE  235
9.1. Wnioski ogólne  235
9.2. Zmiany zawartości wilgoci w warstwach układu ściennego ocieplonego od wewnątrz  238
9.3. Kondensacja powierzchniowa i rozwój pleśni  242
9.4. Kierunki dalszych badań  244

BIBLIOGRAFIA  245
Streszczenie  262