PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Numerical and Experimental Investigation of the Influence of External Wall Moisture on Building Temperature Distributions

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In this paper, the authors made attempt to analyse the influence of moisture in the external wall of a building on the distribution of the temperature field, using numerical and experimental methods. Studies were carried out in the places of heat leakage occurring in structural joints of a single-family residential building, built in the traditional technology. In this study, the thermal bridge parameters were calculated by determining the values of thermal and moisture identifiers. For this purpose, two three-dimensional models of the building partition were designed based on an existing structure, and the boundary conditions for simulations were determined. The obtained heat flux values made it possible to perform quantitative calculations of heat flux distributions and temperatures of construction joints within the thermal bridge occurrence area. Moreover, the accuracy of the final temperatures obtained after combining the mathematical models with the values determined from thermograms was evaluated. In order to validate the results of numerical simulation, a test model was used taking into account the parameters specified in PL-EN 15026. The analysis aimed to present the handiness of using the simulation at the stage of planning the design and thermomodernisation of buildings in the places particularly exposed to adverse terrain and atmospheric conditions.
Twórcy
  • Faculty of Technology Fundamentals, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 38, 20-618, Lublin, Poland
  • Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618, Lublin, Poland
autor
  • Faculty of Civil Engineering and Architecture, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40, 20-618 Lublin, Poland
  • Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618, Lublin, Poland
Bibliografia
  • 1. Garbacz M., Malec A., Duda-Saternus S., Suchorab Z., Guz L., Lagód G. Methods for early detection of microbiological infestation of buildings based on gas sensor technologies. Chemosensors 2020;8:7. DOI:10.3390/chemosensors8010007.
  • 2. Suchorab Z., Sobczuk H., Guz, Łagód G. Gas sensors array as a device to classify mold threat of the buildings. Environ. Eng. V Proc. 5th Natl. Congr. Environ. Eng., Taylor & Francis Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300, Boca Raton, FL 33487-2742: CRC Press; 2017; 203–9. DOI:10.1201/9781315281971-28.
  • 3. Sarkar K., Bhattacharjee B. Moisture distribution in concrete subjected to rain induced wetting-drying. Comput Concr. 2014;14:635–56. DOI:10.12989/ cac.2014.14.6.635.
  • 4. PL-EN 15026 Hygrothermal performance of building components and building elements Assessment of moisture transfer by numerical simulation 2007;3:0–90.
  • 5. PN-EN ISO 13788:2013-05 Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku -Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacja międzywarstwowa -Metody obliczania n.d.
  • 6. Major M., Kosiń M. Modelowanie rozkładu temperatur w przegrodach zewnętrznych wykonanych z użyciem lekkich konstrukcji szkieletowych. Bud o Zoptymalizowanym Potencjale Energ 2016;18:55– 60. DOI:10.17512/bozpe.2016.2.08.
  • 7. Orlik-Kozdoń B. Interior insulation of masonry walls-selected problems in the design. Energies 2019;12. DOI:10.3390/en12203895.
  • 8. Suchorab Z., Frąc M., Guz Ł., Oszust K., Łagód G., GrytaA., et al.Amethod for early detection and identification of fungal contamination of building materials using e-nose. PLoS One. 2019;14:e0215179. DOI:10.1371/journal.pone.0215179.
  • 9. Suchorab Z., Barnat-Hunek D., Sobczuk H. Influence of moisture on heat conductivity coefficient of aerated concrete. Ecol Chem Eng S. 2011;18:111–20.
  • 10. Liu X., Chen Y., Ge H., Fazio P., Chen G. Numerical investigation for thermal performance of exterior walls of residential buildings with moisture transfer in hot summer and cold winter zone of China. Energy Build. 2015;93:259–68. DOI:10.1016/j.enbuild.2015.02.016.
  • 11. Stachniewicz R. Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku a zawilgocenie ścian zewnętrznych. Bud i Inżynieria Środowiska. 2012;3.
  • 12. Suchorab Z., Łagód G. 3D Modeling of the Passive House. 2013;111.
  • 13. Zimmerman W.B.J. Multiphysics Modeling with Finite Element Methods. 2006:432.
  • 14. Isgor O.B., Razaqpur A.G. Finite element modeling of coupled heat transfer, moisture transport and carbonation processes in concrete structures. Cem. Concr. Compos. 2004;26:57–73. DOI:10.1016/ S0958-9465(02)00125-7.
  • 15. van Schijndel A.W.M. Multiphysics modeling of building physical constructions. Build Simul 2011;4:49–60. DOI:10.1007/s12273-011-0020-0.
  • 16. Hagentoft C-E., Kalagasidis A.S., Adl-Zarrabi B., Roels S., Carmeliet J., Hens H., et al. Assessment Method of Numerical Prediction Models for Combined Heat, Air and Moisture Transfer in Building Components: Benchmarks for One-dimensional Cases. J Therm Envel Build Sci 2004;27:327–52. DOI:10.1177/1097196304042436.
  • 17. Firlag S., Piasecki M. NZEB renovation definition in a heating dominated climate: Case study of Poland. Appl Sci 2018;8:1605. DOI:10.3390/app8091605.
  • 18. Künzel H.M., Holm A., Zirkelbach D., Karagiozis A.N. Simulation of indoor temperature and humidity conditions including hygrothermal interactions with the building envelope. Sol Energy. 2005;78:554–61. DOI:10.1016/j.solener.2004.03.002.
  • 19. PN-EN 13187-2001 Właściwości cieplne budynków Jakościowa detekcja wad cieplnych w obudowie budynku Metoda podczerwieni 2001.
  • 20. Grinzato E., Vavilov V., Kauppinen T. Quantitative infrared thermography in buildings. Energy Build 1998;29:1–9. DOI:10.1016/s0378-7788(97)00039-x.
  • 21. Albatici R., Tonelli A.M. Infrared thermovision technique for the assessment of thermal transmittance value of opaque building elements on site. Energy Build. 2010;42:2177–83. DOI:10.1016/j. enbuild.2010.07.010.
  • 22. Zalewski L., Lassue S., Rousse D., Boukhalfa K. Experimental and numerical characterization of thermal bridges in prefabricated building walls. Energy Convers Manag. 2010;51:2869–77. DOI:10.1016/j.enconman.2010.06.026.
  • 23. Asdrubali F., Baldinelli G., Bianchi F. A quantitative methodology to evaluate thermal bridges in buildings. Appl Energy. 2012;97:365–73. DOI:10.1016/j.apenergy.2011.12.054.
  • 24. Heinrich H., Dahlem K-H. Thermography of Low Energy Buildings 2000. DOI:10.21611/ qirt.2000.022.
  • 25. Wróbel A., Kisilewicz T. Thermographic detection of thermal bridges aims, possibilities and conditions 2008. DOI:10.21611/qirt.2008.05_07_08.
  • 26. PN-EN ISO 12524:2003. Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplno-wilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe.
  • 27. Garbalińska H., Kosmaczewska-Możejko A. Badanie współczynnika sorpcji kapilarnej betonów komórkowych klas gęstości 400, 500, 600 i 700. Builder. 2020;275:16–8. DOI: 10.5604/01.3001.0014.1382.
  • 28. Wiśniewski S., Wiśniewski T.S. Wymiana ciepła. 2000.
  • 29. Polish Standard PN ISO 6946. Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania. 2008: 1–30.
  • 30. PN-EN ISO 10211:2008. Mostki cieplne w budynkach. Strumienie ciepła i temperatury powierzchni. Obliczenia szczegółowe 2008.
  • 31. PN-EN ISO 14683:2017-09 Mostki cieplne w budynkach. Liniowy współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości orientacyjne.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-b3026e43-9538-4755-b1ce-28a3a2aa596c
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.