1.Rodzaje wymiany ciepła A: przewodzenie – charakterystyczne dla ciał stałych miarą intensywności przewodzenia jest współczynnik lambda Przewodzenie ciepła – proces wymiany ciepła między ciałami o różnej temperaturze pozostającymi ze sobą w bezpośrednim kontakcie. Polega on na przekazywaniu energii kinetycznej bezładnego ruchu cząsteczek w wyniku ich zderzeń. Proces prowadzi do wyrównania temperatury między ciałami. Przewodnictwem cieplnym nie jest przekazywanie energii w wyniku uporządkowanego (makroskopowego) ruchu cząstek. Ciepło płynie tylko wtedy, gdy występuje różnica temperatur, w kierunku od temperatury wyższej do temperatury niższej. Z dobrym przybliżeniem dla większości substancji ilość energii przekazanej przez jednostkę powierzchni w jednostce czasu jest proporcjonalna do różnicy temperatur, co opisuje równanie różniczkowe Fouriera: Wzór ten dla jednorodnego przewodzenia ciepła przez cienką ściankę prostopadle do jej powierzchni w kierunku x przyjmuje postać: Q - natężenie przepływu ciepła (ilość ciepła wymieniona w jednostce czasu) λ - współczynnik przewodzenia ciepła A - powierzchnia wymiany ciepła T - temperatura Dla ustalonego przepływu ciepła przez ścianę płaską równanie Fouriera przyjmuje postać: ∆T - różnica temperatur po obu stronach przewodnika ciepła d - grubość ścianki przewodnika ciepła B: konwekcja – unoszenie ciepła przez cząsteczki, które są w ruchu, zjawisko to jest charakterystyczne dla cieczy i gazów Konwekcja jest jednym z kilku mechanizmów transportu energii cieplnej (wymiany ciepła), np. przenoszenie za pomocą dyfuzji molekularnej, dyfuzji turbulencyjnej, adwekcja (przenoszenie, konwekcja) ciepła. Konwekcja jest wydajnym sposobem przekazywania ciepła, ale jednocześnie silnie zależnym od substancji i warunków w jakich zachodzi. Konwekcja w atmosferze i wodzie ma duże znaczenie w kształtowaniu klimatu i pogody na Ziemi. Wyróżnia się: Konwekcję swobodną (naturalną) – ruch cieczy lub gazu jest wywołany różnicami gęstości substancji znajdującej się w polu grawitacyjnym. Konwekcję wymuszoną – ruch cieczy lub gazu wywoływany jest działaniem urządzeń wentylacyjnych, pomp itp. Ilość przekazanego ciepła przez konwekcję zależy od szybkości ruchu płynu, dlatego w celu zwiększenia przekazywania ciepła w komputerach, chłodnicach samochodowych itp. stosuje się wentylatory zwiększające szybkość przepływu powietrza. C: promieniowanie – przenoszenie energii cieplnej w ośrodku gazowym za pomocą fal elektromagnetycznych. Promieniowanie cieplne (termiczne) o promieniowanie, które uje ciało mające temperaturę większą od zera bezwzględnego gdy znajduje się w stanie równowagi termodynamicznej z promieniowaniem. Promieniowanie to jest falą elektromagnetyczną o określonym widmie częstotliwości. Przykładem promieniowania cieplnego jestpodczerwień emitowana przez wszystkie ciała w naszym otoczeniu. Promieniowanie większości ciał jest do siebie zbliżone, to znaczy – podobny jest kształt widma (rozkład energetyczny wypromieniowywanych fal). Fizycy wprowadzili pojęcie ciało doskonale czarne, którego emisja w danej temperaturze jest maksymalna. Energia wypromieniowana przez ciała, które nie są doskonale czarne jest mniejsza. Promieniowanie cieplne danego ciała w określonej temperaturze, jak zauważył Pierre Prévost, nie zależy od obecności innych ciał. W przypadku ciał stałych zależy natomiast głównie od ich powierzchni, np. inna będzie emisja, gdy ciało będzie chropowate, a inna gdy jego powierzchnia zostanie wypolerowana. 2.Strumień ciepła - stosunek elementarnej ilości ciepła  do czasu trwania wymiany tej ilości ciepła  (czasu trwania przepływu elementarnej ilości ciepła). W warunkach ustalonych 3.Gęstość strumienia ciepła  jest to wektor o module równym stosunkowi elementarnego strumienia ciepła  i elementarnego pola powierzchni , prostopadłej do kierunku przepływu ciepła, przez którą ten strumień przepływa. Jest skierowany zgodnie ze spadkiem temperatury, prostopadle do powierzchni izotermicznej. dla mechanizmu przewodnictwa jako dla mechanizmu konwekcyjnego przenoszenia ciepła definiowany jako dla mechanizmu promieniowania jako  - współczynnik przejmowania ciepła,  - współczynnik przewodzenie ciepła,  - stała Boltzmana  - różnica temperatur na granicy płyn-płyn lub płyn-c.stałe,  - temperatury ciał: emitującego i absorbującego, 4.Współczynnik przewodzenia ciepła jest własnością materiału charakteryzującą dany ośrodek pod względem zdolności przewodzenia ciepła. Dla ciał stałych i cieczy zależy on od temperatury, a dla gazów także od ciśnienia gazu. Przy umiarkowanych ciśnieniach gazów przyjmuje on wartości z zakresu λ = 0,005 – 0,5 W/m·K (rys. 11.1) i jest rosnącą funkcją temperatury. Dla cieczy jego wartość kształtuje się w granicach λ = 0,09 – 0,7 W/m·K i jest malejącą funkcją temperatury z wyjątkiem wody i gliceryny. Dla ciał stałych przyjmuje on wartości z zakresu λ = 0,02 – 429 W/m·K. Najniższe wartości dotyczą materiałów

porowatych i włóknistych (np. drewno, ceramika, grunty, tkaniny), a najwyższe dla czystych metali. 5.Opór cieplny jest to stosunek grubości warstwy materiału do współczynnika przewodnictwa cieplnego rozpatrywanej warstwy materiału. Ri – opór cieplny warstwy materiału [m2K/W], di – grubość warstwy materiału [m], λi – współczynnik przewodnictwa cieplnego [W/mK]. Jednostką oporu cieplnego jest w układzie SI: W przeliczeniu na inne jednostki 1 m2 K/ W = 1,163 m2h˚C/kcal. Opór cieplny kilku warstw materiałów przylegających do siebie (bez pustki powietrznej), jest sumą oporów cieplnych poszczególnych warstw materiałów: Opór cieplny przegrody jest sumą oporów przejmowania ciepła (z powietrza do materiału i z materiału do powietrza) oraz oporu cieplnego warstw materiałów, z których zbudowana jest przegroda. Opór cieplny przegrody jest odwrotnością współczynnika przenikania ciepła przegrody: Rc – opór cieplny przegrody [m2K/W], ko – współczynnik przenikania ciepła przegrody (bez uwzględnienia mostków termicznych) [W/m2K]. Jak wynika w powyższych zależności, poprawa izolacyjności cieplnej przegrody może nastąpić poprzez zwiększenie oporu cieplnego przegrody, tj. zwiększenie grubości warstwy materiału, ale przede wszystkim przez dobranie materiałów o korzystniejszym (mniejszym) współczynniku przewodnictwa cieplnego λ. W przypadku przegród istniejących, poprawę można uzyskać poprzez dodanie do istniejącej przegrody warstwy materiału o niskim współczynniku λ. 6.Pojemność cieplna - stosunek ilości ciepła (dQ) dostarczonego do układu, do odpowiadającego mu przyrostu temperatury (dT). C - pojemność cieplna Q - ciepło T - temperatura Pojemność cieplna przypadająca na jednostkę masy to ciepło właściwe a na 1 mol to molowe ciepło właściwe (ciepło molowe). Pojemność cieplna C jest związana z ciepłem właściwym poprzez prostą zależność: c - ciepło właściwe m - masa substancji Pojemność cieplna, ilość ciepła, jaką układ wymienia z otoczeniem przy zmianie temperatury o 1 K. Pojemność cieplna zależy od rodzaju ciał tworzących ten układ, od temperatury, w której układ wymienia ciepło, i od warunków wymiany ciepła. 7.Proces przenikania ciepła W praktyce in_ynierskiej najczesciej wystepuje zjawisko zło_onej wymiany ciepła, nazywanej czasami przenikaniem ciepła. Jest to wymiana energii pomiedzy dwoma srodowiskami (płynami) rozgrani-czonymi scianka – przegroda budowlana, płyta lub scianka rury Obejmuje ono nastepujace zjawiska fizyczne: przejmowanie (wnikanie) ciepła z otoczenia do scianki (przegrody), temperatura otoczenia jest wy_sza od temperatury powierzchni ścianki przewodzenie ciepła w przegrodzie; przejmowanie ciepła od przegrody do otoczenia (płynu), temperatura powierzchni przegrody jest wy_sza od temperatury otoczenia. W procesie przenikania ciepła oddawanie i pobieranie energii mo_e równie_ zachodzic w wyniku promieniowania (np. w przypadku przegród przezroczystych czy urzadzen instalacji centralnego ogrzewania). Gestosc strumienia ciepła wymienianego przez przegrode (podczas procesu stacjonarnego), rozdzielajacej srodowiska o temperaturach T1 i T2 (w przypadku przegród zewnetrznych sa one równe temperaturom powietrza wewnetrznego –Ti i zewnetrznego – Te), okresla wzór: 8.Przepływ ustalony i nie ustalony

9. Rodzaje mostków cieplnych- rzykłady…… Mostki cieplne Terminem mostek termiczny (cieplny) okresla sie miejsce w obudowie zewnetrznej budynku, w którym obserwuje sie obni_enie temperatury wewnetrznej powierzchni i wzrost gestosci strumienia cieplnego w stosunku do pozostałej czesci przegrody. Mostki termiczne dzieli sie na: liniowe o stałym przekroju poprzecznym na pewnej długosci; wystepuja w miejscach braku, pocienienia lub nieciagłosci termoizolacji np. wience scian zewnetrznych, nadpro_a, słupy _elbetowe w scianach z ceramiki budowlanej, przepływ ciepła w nich jest 2-wymiarowy (oznaczany w normach 2D), punktowe, np. miejsce przebicia warstwy termoizolacji przez łacznik o znacznie wy_szej przewodnosci cieplnej ni_ sam materiał izolacji cieplnej wystepuje w nich 3-wymiarowy przepływ ciepła. W przypadku przegrody jednorodnej izotermy sa równoległe, zas kierunek przepływu strumienia ciepła prostopadły do powierzchni komponentu. W przypadku zaburzenia jednorodnosci przegrody w postaci niejednorodnosci materiałowej, badz zmiany jej geometrii, widoczne sa odchylenia przebiegu linii izoterm i wektorów gestosci strumienia ciepła. Wpływ mostków termicznych na przenikanie ciepła mo_e byc szczególnie du_y w przegrodach o niskich wartosciach współczynnika przenikania ciepła U i niestarannie wykonanych (zaprojektowanych) detalach. Wartosci reprezentujace mostki cieplne moga stanowic nawet 20% ogólnej wartosci współczynnika przenikania ciepła [14], stad koniecznym jest uwzglednianie ich wpływu na charakterystyke cieplna przegród zewnetrznych. Ponadto jako negatywne skutki wystepowania mostków, poza wzrostem gestosci strumienia cieplnego, nale_y wskazac obni_enie temperatury powierzchni wewnetrznej w obszarze mostka, w porównaniu do temperatury powierzchni przegrody jednorodnej. Mo_e to doprowadzic do kondensacji powierzchniowej pary wodnej i w konsekwencji do rozwoju plesni i grzybów. W obszarze mostków termicznych wystepuje dwu- lub trójwymiarowy przepływ ciepła, w zale_nosci od geometrii przegrody i samego mostka. Dwuwymiarowy przepływ ciepła (2D) charakteryzuje pole temperatury zale_ne od dwóch współrzednych, tj. prostopadłej do powierzchni przegrody oraz stycznej – pionowej lub poziomej. Jako przykład mo_na przytoczyc wezły konstrukcyjne budynku, oscie_a otworów okiennych i drzwiowych, naro_a zewnetrzne. Trójwymiarowy przepływ ciepła (3D) wystepuje w miejscach niejednorodnosci elementów oraz na styku lub przecieciu sie mostków liniowych (rys. 6.8). Obliczeniowy wpływ mostka cieplnego zakłada sie w obszarze o szerokosci około dwóch grubosci przegrody od krawedzi mostka. W pozostałym obszarze komponentu przyjmuje sie jednowymiarowy przepływ ciepła. 10. Izotermy- dowolna zależność właściwości układu fizycznego otrzymana przy stałej temperaturze, przykładem izotermy jest izoterma adsorpcji(związek ilości zaadsorbowanej substancji i stężenia lub ciśnienia adsorbatu przy ustalonej temperaturze). Nazwą tą określa się również wykres takiej zależności. Przykładem izotermy jest krzywa przedstawiająca zależność ciśnienia od objętości gazu dla ustalonej temperatury czyli przemiany przemiana izotermiczna. 11. Pole temperatury- skalarne pole fizyczne opisujące temperaturę w zadanym obszarze. Jest to funkcja skalarna zadana na pewnym obszarze, w którym każdemu punktowi przypisano temperaturę. Dla mostków termicznych: dwuwymiarowyprzepływ ciepła charakteryzuje pole temperatury zale_ne od dwóch współrzednych, tj. prostopadłej do powierzchni przegrody oraz stycznej – pionowej lub poziomej 12. Jednowymiarowy przepływ ciepła 13. Warstwy powietrza Warstwy powietrza wystepujace w przegrodach budowlanych dzieli sie na: zamknięte / niewentylowane - pole powierzchni szczelin do 500 mm2 na 1 m długosci dla pionowych warstw powietrza (np. w scianie) oraz 500 mm2 na 1 m2 powierzchni dla poziomych warstw powietrza (np. w stropodachu); funkcja: zwiekszenie wartosci oporu cieplnego komponentu, słabo wentylowane - pole powierzchni szczelin do 5001500 mm2 na 1 m długosci dla pionowych warstw powietrza oraz na 1 m2 powierzchni dla poziomych warstw powietrza; funkcja: zwiekszenie wartosci oporu cieplnego oraz odprowadzanie nadmiaru pary wodnej i ułatwienie wysychania przegrody, dobrze wentylowane - pole powierzchni szczelin ponad 1500 mm2 na 1 m długosci dla pionowych warstw powietrza oraz na 1 m2 powierzchni dla poziomych warstw powietrza; funkcja: odprowadzanie nadmiaru pary wodnej i ułatwienie wysychania przegrody.

14. Źródła wilgoci- Wilgoć (W) - popularne określenie na wodę zawartą w powietrzu w formie aerozolu lub pary, obecną w porach substancji porowatych lub na powierzchni ciał stałych w formie drobnych kropelek Zawartość pary wodnej w powietrzu w pomieszczeniach zależy od wielu czynników: od wilgotności powietrza na zewnątrz od sposobu ogrzewania i wentylacji od liczby osób przebywających w pomieszczeniu i rodzaju ich aktywności od innych czynników takich jak źródła wilgoci (np. gotująca się woda, procesy technologiczne wydzielające lub pochłaniające wodę). Wilgotność w pomieszczeniach gdzie na stałe przebywają ludzie, powinna mieścić się w zakresie od 40 do 60%. Wilgotność poniżej 40% powoduje u ludzi nieprzyjemne uczucie suchości w nosie i na ustach, ze względu na wysychanie błon śluzowych. Wilgotność powyżej 60% jest natomiast zwykle odbierana jako "duszność" czy "parność" i powoduje złe samopoczucie. 15. Punkt rosy- Tr punkt rosy 0C temperatura, przy której cisnienie czastkowe pary wodnej zawartej w powietrzu staje sie cisnieniem stanu nasycenia 16. Para wodna 17. Gęstość strumienia pary wodnej Strumien pary wodnej przepływajacy przez komponent budowlany oblicza sie ze wzoru: 18. Akustyka 19. Podłoga na gruncie. Podłoga typu płyta na gruncie Podłoge typu płyta na gruncie stanowi konstrukcja podłogi w bezposrednim kontakcie z gruntem na całej swojej powierzchni Współczynnik przenikania ciepła podłogi na gruncie okresla sie, w zale_nosci od wzajemnego stosunku wymiaru charakterystycznego podłogi oraz całkowitej grubosci równowa_nej (uwzgledniajacej izolacyjnosc termiczna podłogi), według nastepujacych wzorów: podłogi słabo izolowane, dla których zachodzi nierówność dt <B' U0= podłogi dobrze izolowane, dla których zachodzi nierówność ' dt> B U 0= Jeżeli podłoga nie ma izolacji krawedziowej, wyznaczona z zale_nosci wartosc współczynnika przenikania ciepła jest wartoscia koncowa: 0 U =U . W przypadku, gdy podłoga ma izolacje krawedziowa, pionowa lub pozioma, współczynnik przenikania ciepła przegrody koryguje sie, uwzgledniajac zwiekszenie oporu cieplnego wywołanego dodatkowa izolacja, zgodnie z zale_noscia: U= Człon korekcyjny _ w przypadku poziomej izolacji krawedziowej oblicza sie ze wzoru: d’ – dodatkowa grubosc równowa_na, wynikajaca z izolacji krawedziowej, obliczana ze wzoru: d' R’ – dodatkowy opór cieplny, wynikajacy z izolacji krawedziowej, okreslony zale_noscia R'= Człon korekcyjny _ w przypadku pionowej izolacji krawedziowej (rys. 6.16.b) oblicza sie ze wzoru: 20. Podłoga podniesiona Podłoga podniesiona zawiera wentylowana przestrzen podpodłogowa Współczynnik przenikania ciepła podłogi podniesionej dany jest wyra_eniem gdzie Uf – współczynnik przenikania ciepła podniesionej czesci podłogi, W/(m2K), Ug – współczynnik przenikania ciepła dla przepływu ciepła przez grunt, W/(m2K), Ux – równowa_ny współczynnik przenikania ciepła pomiedzy przestrzenia podpodłogowa i otoczeniem zewnetrznym, z uwzglednieniem przepływu ciepła przez sciany przestrzeni podpodłogowej i przez wentylacje tej przestrzeni, W/(m2K). Współczynnik przenikania ciepła dla przepływu ciepła przez grunt okresla wzór: Ug= Rg – opór cieplny izolacji u spodu przestrzeni podpodłogowej, dg – wyznacza sie z zale_nosci: dg= Współczynnik przenikania ciepła pomiedzy przestrzenia podpodłogowa i otoczeniem zewnetrznym dany jest wyra_eniem: Ux= h – wysokosc górnej powierzchni podłogi ponad zewnetrzny poziom gruntu, m, Uw – współczynnik przenikania ciepła scian przestrzeni podpodłogowej nad poziomem gruntu, /(m2K), _ – powierzchnia otworów wentylacyjnych na długosci obwodu przestrzeni podpodłogowej, m2/m, 3 – srednia predkosc wiatru na wysokosci 10 m, m/s, fw – czynnik osłony przed wiatrem