Wpływ izolacyjnych, dynamicznych i spektralnych właściwości przegród na bilans cieplny budynków energooszczędnych

Monografia dotyczy zagadnienia wykorzystywania energii promieniowania słonecznego do poprawy bilansu energetycznego budynków. Tematyka ta jest istotna w związku z koniecznością oszczędzania energii we współczesnym świecie oraz potrzebą pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Praca ma istotne znaczenie praktyczne w projektowaniu nowoczesnych przeszkleń w postaci okien bądź szklanych ścian osłonowych.
Dzięki znacznemu obniżeniu strat cieplnych we współczesnych budynkach energooszczędnych zapotrzebowanie na ogrzewanie może być w znacznej mierze pokrywane przez bytowe zyski cieplne i pozyskane w bierny sposób promieniowa¬nie słoneczne. Efektywne wykorzystanie tych możliwości wymaga jednak doboru właściwych rozwiązań i materiałów, a także precyzyjnego projektowania budynku. Skutki błędnego projektowania to nie tylko nieuzasadniony wzrost zapotrzebowa¬nia na ogrzewanie, ale także konieczność chłodzenia wnętrza lub uciążliwe warunki jego użytkowania. Tymczasem brakuje wiarygodnych, dostosowanych do obecnych warunków i zarazem prostych zasad i metod projektowania budynków energooszczędnych.W pracy wykonano, stosując program symulacyjny EnergyPlus, obszerną ana¬lizę symulacyjną związków, jakie istnieją pomiędzy właściwościami izolacyjnymi i spektralnymi południowego oszklenia, jego wielkością oraz bilansem cieplnym budynku i pojemnością cieplną obudowy. Na podstawie wyników tej analizy za¬proponowano formuły projektowe służące do obliczenia optymalnego pola po¬wierzchni południowego oszklenia. W podanych równaniach pole powierzchni okna jest wyliczane na podstawie bazowego zapotrzebowania na ciepło pomiesz¬czenia, efektywnej pojemności cieplnej obudowy oraz izolacyjności termicznej i transmisyjności promieniowania słonecznego przez szyby. Jedna formuła po¬zwala na minimalizację zapotrzebowania na ogrzewanie w sezonie ogrzewczym, druga zaś umożliwia uzyskanie kompromisu w postaci niskiego zapotrzebowania na ogrzewanie i ochrony przed przegrzewaniem. W pracy dokonano oceny przydatności w naszym klimacie przegrody kolekto¬rowo-akumulacyjnej oraz poszukiwano szczegółowe rozwiązania gwarantujące najlepsze rezultaty energetyczne. Wykresy sprawności cieplnej tej przegrody, w zależności od warunków klimatycznych oraz udziału energii słonecznej w pokrywaniu zapotrzebowania na ogrzewanie, mogą stanowić prostą pomoc we wstępnych analizach projektowych.Więcej miejsca poświęcono specyficznej odmianie przegrody kolektorowej, w której masywna warstwa konstrukcyjna jest osłonięta od zewnątrz izolacją trans¬parentną. Przeprowadzono wstępne analizy wrażliwościowe tego systemu z uży¬ciem dyskretnego modelu obliczeniowego przegrody. Szerzej przedstawiono wy¬niki badań doświadczalnych kapilarnej izolacji transparentnej. Celem analiz było określenie sprawności cieplnej przegrody, równoważnego współczynnika przeni¬kania ciepła oraz możliwych do uzyskania, w naszych warunkach klimatycznych, zysków cieplnych. Zwrócono uwagę na problemy związane z przegrzewaniem wnętrza oraz na aspekty ekonomiczne stosowania izolacji.

Spis treści