Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowania materiałów PCM we współpracy z przegrodami transparentnymi

Musiał M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 1

15--22

PL

Poniższy artykuł stanowi przegląd wiedzy na temat przykładów wykorzystania materiałów PCM (ang. phase change materials) w celu modyfikacji transparentnych przegród budowlanych. W związku z powstawaniem nowych sposobów wykorzystywania PCM w przegrodach przezroczystych, konieczne jest usystematyzowanie wiedzy w tym zakresie. W artykule przedstawiono zasadnicze właściwości substancji zmiennofazowych uzasadniające ich coraz częstsze stosowanie w budownictwie, występujące na runku budowlanym produkty modyfikowane w/w substancjami, jak i wyniki badań prowadzonych nad nowymi, dotychczas nie stosowanymi w budownictwie zastosowaniami PCM-ów. Autor odnosi się do prac, w których opisano różne możliwości stosowania w/w materiałów w celu zwiększenia, między innymi, bezwładności cieplnej przegród budowlanych. Przedstawione zostały zastosowania PCMów zarówno w przegrodach nieprzeziernych i przeziernych, z przewagą ostatniej z wymienionych grup. W pracach przedstawiających zalety i wady modyfikowania przegród transparentnych materiałami PCM autorzy odnoszą się przede wszystkim do zwiększenia bezwładności cieplnej przegrody, a co za tym idzie zmniejszenia wrażliwości przeszkleń na zmianę warunków atmosferycznych i natężenia promieniowania słonecznego. Autor zwraca uwagę na czynniki takie jak zakres i wartość temperatury przemiany fazowej, charakter substancji, powtarzalność cykli topnienie- krzepnięcie, zmiany objętości związanych ze zmianą stanu skupienia, przewodność cieplną substancji. Dodatkowo w zależności od chęci ograniczenia przegrzewania lub przechłodzenia pomieszczeń znaczenie ma również sposób oraz miejsce aplikacji PCM-ów. Powyższe czynniki mają znaczący wpływ na skuteczność wymienionych w artykule rozwiązaniach. Przeważająca ilość prac naukowych opisujących wykorzystanie substancji zmiennofazowych w budownictwie odnosi się do nieprzezroczystych przegród budowlanych, co świadczy o niekonwencjonalnym ujęciu niniejszej pracy.

EN

This paper is a review of contemporary research and actual applications of phase change materials (PCM) on transparent barriers. It was found necessary to systemize actual knowledge concerning the subject, as new applications of PCMs on transparent barriers are developed. The paper describes basic properties of phase change materials, that justify their increasingly often use in civil engineering. Already existing products augmented with PCMs are presented here along with results of the most recent research conducted on innovative solutions that have never been tested before. Author refers to other works, that describe various solutions, that use PCMs in order to increase thermal inertia of building barriers. Applications of phase change materials on either transparent and opaque building barriers were presented. Authors of the Papers that elaborate on advantages and disadvantages of using phase change materials with transparent barriers, focus mostly on an ability of PCMs to increase thermal inertia of a barrier, that makes it less susceptible for external temperature and solar irradiance changes. Author emphasizes importance of such material properties as melting point, volumetric thermal expansion and thermal conductivity, as well as reversibility of melting/solidifying cycles. Additionally, it is vital to determine, whether PCM is to serve as overheating or overcooling protection, as the function influences exact way of application and location of phase change material. Mentioned factors have considerable impact on effectiveness of described solutions. The fact, that the majority of the works concerning PCMs applications in civil engineering is dedicated to opaque building barriers, points out an innovative character of this work.

2

Water Content Measurement of Building Materials Using Surface TDR Probe

Suchorab Z., Żelazna A., Sobczuk H.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 7

877-886

EN

Water present in external walls is one of the basic factors curtailing the function of buildings. Its negative influence should be evaluated both in the constructional and hygienic aspects. It is caused by the fact that water is not only the cause of successive destruction of buildings’ construction, but also composes the base for the growth of microorganisms and moulds. Such a problem is typical for the buildings without moisture check or monitoring and causes the respiratory system illnesses, infections, allergies, eyes and skin sensitizations. The buildings affected by the problem of moisture in most cases are stricken with the Sick Building Syndrome, which is caused by the use of not human-friendly materials, defective ventilation or high moisture previously mentioned. Presence of water in building envelopes in moderate climate is a normal and practically inevitable phenomenon. The problem of external barriers moisture becomes important in case of high moisture content. It is especially caused by the improper horizontal damp insulation and mainly observed in many historical buildings or sometimes, even new ones. Other causes of high water content in building barriers are floods, heavy rains or sanitary systems faults. Water contained in building barriers in high content is especially dangerous during winter seasons when numerous freezing and thawing causes building material disintegration. Presence of water in external walls significantly diminishes their thermal isolation, what induces the increased heat loss in cold season, reduction of perceptible temperature and thermal comfort of occupants. All the previously mentioned negative aspects of water influence on the buildings cause the need to find the precise, user-friendly method of water content evaluation in the walls. One of them is TDR (Time Domain Reflectometry). This technique bases on the measurement of the electromagnetic pulse propagation velocity in examined medium. The dielectric constant of the material (determined with the TDR device) is the base for its moisture content estimation. The TDR method has got a lot of advantages like high monitoring potential, insensitivity to the salinity, relatively simple service, and has been used in moisture measurements of porous materials, especially of the soils, for many years. By now, this technique has not found the common implementation in the building industry which is caused by its invasive character – it requires the installation of the steel rods in the examined medium, which sets many problems in case of building materials and envelopes. The aim of this paper is to propose the alternative idea of the TDR probe – surface probe, which enables the moisture measurements of hard building materials and envelopes. For these materials, the use of classical probe is difficult to realize, because of problems with the introduction of the steel rods in the examined medium. This, modified, TDR method enables the effective moisture measurements without the need to destroy the building barriers structure.

PL

Woda zawarta w zewnętrznych przegrodach budowlanych należy do podstawowych czynników ograniczających funkcjonowanie budynków. Jej negatywny wpływ na obiekty należy oceniać zarówno ze względów konstrukcyjnych, jak i higieniczno-sanitarnych. Duża wilgotność przegród budowlanych jest przyczyną sukcesywnego niszczenia konstrukcji budynków (krystalizacja soli, wielokrotne procesy zamarzania i rozmarzania w okresie zimowym, rozkład drewna oraz przyspieszona korozja stalowych elementów zbrojeniowych). Woda, w sposób pośredni, wywołuje negatywny wpływ na środowisko wewnętrzne pomieszczeń, tworząc podłoże do rozwoju szkodliwych mikroorganizmów oraz grzybów pleśniowych. Jest to problem typowy dla obiektów z nieuregulowaną i niemonitorowaną wilgotnością przegród, będący przyczyną chorób dróg oddechowych, infekcji, alergii oraz podrażnień oczu i skóry. Obiekty dotknięte problemem zawilgocenia przegród zewnętrznych w większości przypadków określamy jako dotknięte zespołem chorego budynku SBS (Sick Building Syndrome), którego przyczyną jest zastosowanie nieprzyjaznych człowiekowi materiałów budowlanych, wadliwa wentylacja lub właśnie nadmierne zawilgocenie przegród. Woda w przegrodach budowlanych w znaczący sposób obniża ich charakterystyki cieplne, co w konsekwencji prowadzi do zwiększonych strat ciepła w sezonie grzewczym, obniżenia temperatury odczuwalnej, obniżenia komfortu cieplnego pomieszczeń. Wszystkie wyżej przedstawione negatywne aspekty wpływu wody na obiekty budowlane stwarzają potrzebę znalezienia precyzyjnej i możliwie łatwej metody oceny zawartości wody w przegrodach. Do takich metod zaliczamy reflektometryczną metodę pomiaru wilgotnooeci TDR (Time Domain Reflectometry). Funkcjonowanie tej techniki oparte jest na pomiarze prędkości propagacji impulsu elektromagnetycznego w badanym materiale. Wyznaczona ze znanej zależnooeci względna stała dielektryczna materiału jest podstawą do ustalenia jego wilgotności. Metoda ta ma wiele zalet (możliwość ciągłego monitoringu, brak wrażliwości na zasolenie, stosunkowa prostota obsługi) i od wielu lat stosowana jest do pomiaru wilgotności ośrodków porowatych, a w szczególności ośrodków gruntowych. Nie znalazła ona do tej pory szerokiego zastosowania w dziedzinie budownictwa. Przyczyną tego jest jej inwazyjny charakter – do realizacji pomiaru niezbędne jest wprowadzenie stalowych prętów w badany ośrodek, co stwarza wiele problemów w przypadku materiałów oraz przegród budowlanych. Celem pracy jest przedstawienie alternatywnej konstrukcji – powierzchniowej sondy TDR, która umożliwia pomiary wilgotności materiałów oraz przegród budowlanych charakteryzujących się znaczną twardością, dla których zastosowanie klasycznej, dwuprętowej sondy, wymagającej wprowadzenia stalowych prętów w badany ośrodek jest trudne do zrealizowania. Metoda ta umożliwia skuteczne pomiary wilgotności bez konieczności niszczenia konstrukcji przegrody.

3

Zastosowanie metody TDR do pomiaru podciągania kapilarnego w ściance modelowej z cegły ceramicznej pełnej

Suchorab Z., Jarmuła M., Sobczuk H., Pavlik Z., Ĉerný R.

Proceedings of ECOpole

|

2009

|

Vol. 3, No. 1

207--213

PL

Woda przepływająca przez porowatą strukturę przegród budowlanych jest znaczącym problemem wielu obiektów. Pojawia się w ścianach z wielu źródeł, głównie z gruntu, opadów deszczy lub w wyniku uszkodzeń instalacji sanitarnych. Powoduje szereg problemów eksploatacyjnych - niszczenie materiału budowlanego, które z kolei prowadzi do uszkodzeń konstrukcji budynku, obniża parametry powietrza wewnętrznego i jest przyczyną niezdrowego środowiska. W pracy przedstawiamy zastosowanie reflektometrycznej metody TDR do monitoringu przepływającej wody wewnątrz jednowarstwowej przegrody budowlanej wymurowanej z cegły ceramicznej pełnej. Modelowa ścianka została wyposażona w sondy i wystawiona na działanie wody. Urządzenia TDR umożliwiły długoterminowy, ciągły monitoring wartości i zmiany wilgotności w przegrodzie, które z kolei mogą być przydatne w detekcji zagrożeń, a co idzie za tym - pomocne w usuwaniu nadmiaru wilgoci w przegrodach.

EN

Water flowing through the building envelopes is a big problem for many objects. It appears inside the walls from many sources, mainly from the ground, rainfalls or sanitary system fails It causes many exploitation problems - disintegration of the building material which runs to the building destruction, decreases the indoor air parameters and causes unhealthy conditions. In this paper the application of a reflectometric method (TDR) forconstant monitoring of water movement inside the one layer building barrier made of red brick is presented. A model wall was build and equipped with probes and exposed on the water influence. The TDR instrumentation enabled long-term and constant monitoring of water states inside the barrier and their changes in time. Such measurements can be helpful in threats detection and may enable water removal.

4

Możliwość pomiaru zasolenia w materiałach budowlanych za pomocą metody TDR

Suchorab Z., Deneka B., Łagód G., Sobczuk H.

Proceedings of ECOpole

|

2009

|

Vol. 3, No. 1

199--205

PL

Zasolenie przegród budowlanych to powszechny problem wielu obiektów, a w szczególności historycznych. Jony soli przemieszczające się z wodą w przegrodach budowlanych są przyczyną ich zniszczenia. W dużych stężeniach krystalizują wewnątrz porów struktury materiału budowlanego i niszczą ją. Są również bardzo uciążliwe przy renowacjach obiektów zabytkowych ze względu na niekorzystny wpływ na zewnętrzne tynki elewacyjne. Możliwość pomiaru zasolenia przegród budowlanych daje informację na temat stężenia jonów w danym materiale i umożliwia dobór właściwej metody renowacyjnej z punktu widzenia istniejącego problemu. Praca przedstawia metodę TDR jako alternatywę w wyznaczaniu zasolenia przegród budowlanych. Udoskonalenie tej metody dałoby możliwość wyznaczania dwóch parametrów (wilgotności i zasolenia) w jednym kroku pomiarowym. Przedstawiono kalibrację oraz analizę przebiegu echa impulsu elektromagnetycznego przebiegającego w przegrodach budowlanych o różnej wilgotności i różnym zasoleniu.

EN

Salinity of the building barriers is a common problem in many objects, especially the historical ones. Ions of salt which are moved by water through the walls are the reason of their destruction. In high concentrations they crystallize inside the pores of a building structure and destroy it. They are also very inconvenient in old building renovations because of their harmful influence on external plasters. The possibility of building barriers salinity measurement gives the information about the ions concentration in the material and enables finding the suitable renovation method from the point of view of the problem. This paper presents the TDR method as an alternative in determination of building barriers salinity. Development of this method would give the possibility to measure two parameters of the barrier (water content and salinity) in one single measurement step. In the paper there are presented calibration and the analysis of the TDR electromagnetic pulse echo running in building barriers with different moisture and salinity.

5

Water content measurement in building barriers and materials using surface TDR probe

Suchorab Z., Jedut A., Sobczuk H.

Proceedings of ECOpole

|

2008

|

Vol. 2, No. 1

123--127

EN

Water contained in external walls is one of the the basic factors restricting the functioning of buildings. Its negative influence should be evaluated both in the constructional and hygienic aspects. It is caused by the fact that water is not only the reason of successive destruction of buildings' construction, but also composes the base for the growth of microorganisms and moulds. Such problem is typical for the buildings without moisture control and monitoring and causes the respiratory system illnesses, infections, allergies, eyes and skin sensitisations. The buildings affected by the problem of moisture in most cases are stricken with the Sick Building Syndrome, which is caused by the use of not human-friendly materials, defective ventilation or high moisture previously mentioned. Water contained in the extemal walls significantly diminishes their thermal characteristics, which induces the increased heat losses in cold season, reduction of perceptible temperature and thermal comfort of accommodations. All the previously mentioned negative aspects of water influence on the buildings cause the need to find the precise, user-friendly method of water content valuation in the walls. One of them is TDR (Time Domain Reflectometry). This technique bases on the measurement of the electromagnetic pulse propagation in examined medium. The dielectric constant of the material (determined with the TDR device) is the base for its moisture estimation. The TDR method has got a lot of advantages (high monitoring potential, insensitivity to the salinity, relatiyely simple service) and has been used in moisture measurements of porous materials, especially of the soils, for many years. By now, this technique has not found the common implementation in the building area which is caused by its invasive character - it requires the installation of the steel rods in the examined medium, which sets many problems in case of building materials and envelopes.The aim of this paper is to propose the altemative idea of the TDR probe - surface probe, which enables the moisture measurements of hard building materials and envelopes. For these materials, the use of classical probe is difficult to realize, because of problems with the introduction of the steel rods in the examined medium. This, modified, TDR method enables the effective moisture measurements without the need to destroy the building barriers structure.

PL

Woda zawarta w zewnętrznych przegrodach budowlanych należy do podstawowych czynników ograniczających funkcjonowanie budynków. Jej negatywny wpływ na obiekty należy oceniać zarówno ze względów konstrukcyjnych, jak i higieniczno-sanitarnych. Duża wilgotność przegród budowlanych jest przyczyną sukcesywnego niszczenia konstrukcji budynków (krystalizacja soli, wielokrotne procesy zamarzania i rozmarzania w okresie zimowym, rozkład drewna oraz przyspieszona korozja stalowych elementów zbrojeniowych). Woda, w sposób pośredni, negatywnie wpływa na środowisko wewnętrzne pomieszczeń, tworząc podłoże do rozwoju szkodliwych mikroorganizmów oraz grzybów pleśniowych. Jest to problem typowy dla obiektów z nieuregulowaną i niemonitorowaną wilgotnością przegród, będący przyczyną chorób dróg oddechowych, infekcji, alergii oraz podrażnień oczu i skóry. Obiekty dotknięte problemem zawilgocenia przegród zewnętrznych w większości przypadków określamy jako dotknięte zespołem chorego budynku SBS (Stek Building Syndrome), którego przyczyną jest zastosowanie nieprzyjaznych człowiekowi materiałów budowlanych, wadliwa wentylacja lub właśnie nadmierne zawilgocenie przegród. Woda w przegrodach budowlanych w znaczący sposób obniża ich charakterystyki cieplne, co w konsekwencji prowadzi do zwiększonych strat ciepła w sezonie grzewczym, obniżenia temperatury odczuwalnej, obniżenia komfortu cieplnego pomieszczeń. Wszystkie wyżej przedstawione negatywne aspekty wpływu wody na obiekty budowlane stwarzają potrzebę znalezienia precyzyjnej i możliwie łatwej metody oceny zawartości wody w przegrodach. Do takich metod zaliczamy reflektometryczną metodę pomiaru wilgotności TDR (Time Domain Reflectometry). Funkcjonowanie tej techniki oparte jest na pomiarze prędkości propagacji impulsu elektromagnetycznego w badanym materiale. Wyznaczona ze znanej zależności względna stała dielektryczna materiału jest podstawą do ustalenia jego wilgotności. Metoda ta posiada wiele zalet (możliwość ciągłego monitoringu, brak wrażliwości na zasolenie, stosunkowa prostota obsługi) i od wielu lat stosowana jest do pomiaru wilgotności ośrodków porowatych, a w szczególności ośrodków gruntowych. Nie znalazła ona do tej pory szerokiego zastosowania w dziedzinie budownictwa. Przyczyną tego jest jej inwazyjny charakter - do realizacji pomiaru niezbędne jest wprowadzenie stalowych prętów w badany ośrodek, co stwarza wiele problemów w przypadku materiałów oraz przegród budowlanych. Celem pracy jest przedstawienie alternatywnej konstrukcji - powierzchniowej sondy TDR, która umożliwia pomiary wilgotności materiałów oraz przegród budowlanych, charakteryzujących się znaczną twardością, dla których zastosowanie klasycznej, dwuprętowej sondy, wymagającej wprowadzenia stalowych prętów w badany ośrodek, jest trudne do zrealizowania. Metoda ta umożliwia skuteczne pomiary wilgotności bez konieczności niszczenia konstrukcji przegrody.

6

Zapewnienie niezawodności eksploatacyjnej przegród budowlanych w warunkach oddziaływania soli

Jezierski W.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo i Inżynieria Środowiska / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy

|

2001

|

Z. 32(235)

94-103

PL

Na podstawie analizy uszkodzeń ścian zewnętrznych w warunkach oddziaływania soli i danych o zmianie właściwości cieplnych zasolonych materiałów ściennych, proponuje się podejście do zapewnienia niezawodności przegród budowlanych w podobnych warunkach eksploatacji. W budynkach przemysłowych o środowisku zasolonym przez proces produkcyjny, celowym jest wprowadzenie zapasu początkowego rezerwowania cech eksploatacyjnych przegród budowlanych. Dalsze funkcjonowanie przegród budowlanych zabytków architektury może zostać zabezpieczone przez regeneracją ich cech eksploatacyjnych.

EN

The approach for assurance of operational reliability of building barriers is proposed on the basis of analysis of extemal wali damages in the conditions of salt influence and changes ofthermal properties ofsaline wali material. It is advisable to introduce initial margin of operational features of building barriers in industrial buildings being saline due to production processes. Further operation of building barriers of architecture monuments can be protected by regeneration oftheir operational features.