płyta fundamentowa

[pawelpiwowarczyk]

Zaraz, kiedyś czytałem, że gdzieś w Niemczech stosują ziemne bufory ciepła, w postaci sond wpuszczonych w glebę, "ładujących" ją ciepłem w lecie i odbierających sobie to ciepło w zimie.

[Barbossa]

grzałka w czajniku zagrzeje 1,7 litra wody do temp wrzenia

ale nie zagrzeje tej ilości, po wsadzeniu jej do wiadra, być może po jakimś czasie, ale ulegną zmianie warunki brzegowe (odechce się nam kafki lub czaju)

znaczy się są potrzebne warunki brzegowe w postaci pewnych ograniczeń

a wykres? nie mówimy tu o pompach ciepła, a o pasywnej w swej istocie płycie dennej (bądź aktywnej dzięki "systemom") na głębokości, gdzie temperatura ziemi jest wątpliwym źródłem energii, którą można realnie wykorzystać, bez odcięcia jej od reszty "świata"

[pawelpiwowarczyk]

a wykres? nie mówimy tu o pompach ciepła, a o pasywnej w swej istocie płycie dennej (bądź aktywnej dzięki "systemom") na głębokości, gdzie temperatura ziemi jest wątpliwym źródłem energii, którą można realnie wykorzystać, bez odcięcia jej od reszty "świata"

Ale wykres temperatury ziemi w funkcji głębokości i pory roku jest uniwersalny.

Post z wykresem jest dyskusją z HenoKiem, sugerującym że temperatura ziemi pod jego izolowaną podłogą jest wyższa od zwyczajowej na tej głębokości z powodu strat ciepła przez podłogę.

 

Dodam, że przymierzyłem się wstępnie do zamodelowania mojego przyszłego domu w Audytorze OZC i uzyskałem następujące wyniki:

(Wszystkie dane wyłącznie dla podłogi)

Grubość styropianu [cm]          8        10     12     14     15     18     20
Współczynnik U [W/m2K]           0,240    0,213  0,193  0,176  0,170  0,150  0,139
Roczna strata energii [GJ]       7,1      6,3    5,7    5,2    5,0    4,4    4,0
Roczny koszt tej energii [zł]    240      210    190    170    165    145    135

Obliczenia bardzo zgrubne. Dla klasycznych fundamentów, ale bez uwzględniania mostków i z całym parterem jako jedna izba, więc mogą we większym lub mniejszym stopniu symulować płytę. Być może po dokładniejszym zasymulowaniu okaże się, że straty są dwukrotnie mniejsze/większe, niemniej już takie dane pokazują pewien trend.

Dodam, że OZC przyjął dla określonego przeze mnie modelu podłogi Rg (równoważny opór gruntu wraz z oporami przejmowania) równe 2,0 m2K/W (i do tego dodał min. opór styropianu itd.).

Rj i Re dla ściany OZC przyjął łącznie 0,17 m2K/W. To o czymś świadczy.

[HenoK]

Powtórka mojego postu sprzed ponad roku z innego forum.

Nie jest to, co prawda, płyta fundamentowa, ale daje pojęcie o rozkładzie temperatur pod budynkiem.

Przeanalizowałem jak zmienia się temperatura pod budynkiem w zależności od temperatury zewnętrznej. Nie są to może precyzyjne zależności, bo odpowiadają one ustabilizowanemu rozkładowi temperatur, a taki do mógłby wystąpić, gdybyśmy jednakową temperaturę zewnętrzną utrzymywali przez co najmniej kilka miesięcy.

Dla temperatury zewnętrznej +20 st. C - 6,9W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy%2020.jpg

Dla temperatury zewnętrznej +15 st. C - 8,4W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy%2015.jpg

Dla temperatury zewnętrznej +10 st. C - 9,9W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy%2010.jpg

Dla temperatury zewnętrznej +5 st. C - 11,4W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy%2005.jpg

Dla temperatury zewnętrznej +0 st. C - 12,8W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy%2000.jpg

Dla temperatury zewnętrznej -5 st. C - 14,3W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy-05.jpg

Dla temperatury zewnętrznej -10 st. C - 15,8W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy-10.jpg

Dla temperatury zewnętrznej -15 st. C - 17,3W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy-15.jpg

Dla temperatury zewnętrznej -20 st. C - 18,8W/m :

http://www.forumbudowlane.pl/images/gallery/HenoK/_thumbnails/izolacje%3AIzotermy-20.jpg

 

Po kliknięciu na miniaturę można obejrzeć powiększenie.

Podziałka linii strumienia to 1W/mb, podziałka izoterm 1K.

Szerokość posadzki w budynku 5m (do połowy szerokości budynku - gdy dodamy symetrycznie drugą połowę będziemy mieli rozkład temperatury pod całym budynkiem).

 

Dla średniej temperatury zewnętrznej +5st. C i sezonu grzewczego 200 dni straty do gruntu wyniosą 11,4 x 24 x 200 / 1000 = 54,7kWh/mb.

Straty te obejmują posadzkę o szerokości 5m + ścianę o wysokości 1m.

[perm]

Dzięki Paweł za ten wykres. Dla ziemnego bufora ciepła wyglądałby on jednak trochę inaczej. Muszę to przemyśleć.

Wykresy HenoKa pokazują że strefa brzegowa jest krytyczna jeżeli chodzi o straty ciepła pod budynkiem ale jednocześnie pokazują że jest możliwe odcięcie jej odpowiednio umieszczoną warstwą izolacji. Ciekaw jestem jak wyglądałby ten wykres dla - 20 st gdyby:

1. fundament był zaizolowany np 30cm warstwą styropianu,

2. na wysokości ławy zostałaby umieszczona opaska z 30 cm styro szerokości powiedzmy 1m połączona z tą izolacją pionową.

Wydaje mi się że pod całym domem udałoby się utrzymać temperaturę ziemi czyli te 7 - 8 st. C.

Bufor ziemny mógłby chyba w takich okolicznościach działać? Warunkiem oczywiście jest maksymalne możliwe i uzasadnione finansowo odcięcie się od wahań temperatury powietrza tak by przez cały rok przypominało to wykres HenoKa dla temp. + 5 st. C. Decydujący byłby przepływ ciepła w dół ale muszę się nad wykresem Pawła zastanowić. Tak naprawdę nie chodzi mi o magazynowanie ciepła przez ziemię a potem wykorzystanie go. Chciałbym wykorzystac fakt że ziemia też jest izolatorem wprawdzie słabym ale nieskończenie grubym więc o dużym R. Po co dawać izolację pod dom skoro ona już tam jest?

[miloszenko]

Dla mnie duzo daloby uwzglednienie na tych rysunkach samej opaski przeciw-wysadzinowej. Mam takowa na 60 cm z XPSa, pewnie wiekszosc "plytowcow" ma, wiec duzo by nam to dalo.

 

Pozdrawiam

[perm]

Dla mnie duzo daloby uwzglednienie na tych rysunkach samej opaski przeciw-wysadzinowej. Mam takowa na 60 cm z XPSa, pewnie wiekszosc "plytowcow" ma, wiec duzo by nam to dalo.

 

Pozdrawiam

Opaska o której piszę to własnie taka opaska przeciwwysadzeniowa tylko jej cel jest inny. Chodzi o izolację brzegową która ma ustabilizować temperaturę pod domem niezależnie od temperatury powietrza.

[perm]

Znalazłem pracę magisterską dokładnie na ten temat. Wynika z niej że temperatura pod płytą bez izolacji stabilizuje się na jednym, stałym niezależnym od warunków zewnętrznych poziomie. Praca tyczy sie wprawdzie posadzek pod halą ale niczym sie to nie różni. Ciekawe są wnioski:

"...Celem niniejszej pracy było przeanalizowanie czterech wariantów izolacji termicznej podłogi na gruncie w hali przemysłowej oraz wybór najbardziej efektywnego z nich. Podstawą realizacji danego zagadnienia był model gruntu odpowiadający rzeczywistym warunkom. Model ten był symulowany przez 5 lat aż do otrzymania okresowo powtarzalnego rozkładu temperatury w zależności od głębokości. Analiza średniej temperatury posadzki przeprowadzona dla czterech wariantów izolacji cieplnej wykazała nieznaczne różnice pomiędzy izolacją poziomą o grubości 10 cm w pasie 1 m po obwodzie podłogi a brakiem izolacji cieplnej. Najlepszymi wynikami charakteryzuje się izolacja termiczna o grubości 20 cm pod całą powierzchnią podłogi.

Największe straty dla wszystkich wariantów izolacji występują w 1 roku „istnienia” hali, jest to najbardziej widoczne dla podłogi bez ocieplenia oraz z izolacją obwodową gdzie straty te są3 krotnie większe niż w późniejszych latach. Budowa hali przemysłowej w obliczeniach rozpoczęła się z dniem 1 stycznia, gdyby przyjąć czas rozpoczęcia „budowy” na późniejszy, cieplejszy miesiąc straty w 1 roku byłby niższe. Jak wynika z obliczeń strat ciepła po 5 roku symulacji, różnica oszczędności na ogrzewaniu hali bez izolacji termicznej a pozostałymi wariantami jest niewielka. Jak pokazują obliczenia analizy ekonomicznej, izolacja termiczna posadzki stykającej się z gruntem jest nieopłacalna. Przy najbardziej efektywnej izolacji cieplnej czas zwrotu nakładów na sam materiał izolacyjny wynosi 90 lat. Uzasadnione jest jedynie stosowanie izolacji ułożonej po obwodzie podłogi dla zabezpieczenie posadzki przez przemarzaniem ponieważ jako izolacja termiczna nie przynosi efektów. Posadzka nie zawierająca izolacji cieplnej w okresie letnim chłodzi hale. Reasumując zastosowanie jakiegokolwiek z rozpatrywanych wariantów izolacji cieplnej posadzki pod dużą halą przemysłwą nie przynosi żadnych efektów ograniczenia strat ciepła przez przenikanie przez podłogę na gruncie. Oszczęności na ogrzewaniu uzyskane przez każdy z wariantów są niewielkie w porównaniu z nakładami jakie należy wcześniej ponieść. Wyniki obliczeń zgadzają się z metodami wykonywania posadzek przemysłowych

zaobserwowanych na budowie gdzie to izolacja termiczna jest wykonywana „ewentualnie”."

Praca została napisana przez p. Agnieszkę Rajek i jest dostępna jako plik PDF. Niestety nie wiem jak do niej zamieścić linka ale zamieszczę stronę wyszukiwarki:

http://www.google.pl/search?hl=pl&rls=com.microsoft:pl&q=przewodno%C5%9B%C4%87+cieplna+gruntu&revid=774449778&sa=X&ei=P6YdTZ-SHoOl8QO1pPTYBQ&ved=0CFoQ1QIoADgK

Może ktoś zinterpretuje te wyniki dla małego domu z dobrą izolacją krawędziową. Myślę jednak że patrząc na wnioski p. Rajek mozna izolację pod domem sobie spokojnie darować. Czyli miałem nosa.

Problemem może być pierwszy rok gdy "bufor gruntowy" będzie sie nagrzewał. Potem wszystko będzie już normalnie. REWOLUCJA! Mimo wszystko zanim krzyknę Hurra! chciałbym poznać wasza opinię.

Jest tu jeszcze kwestia komfortu uzytkowania tego oraz ogrzewania podłogowego ale przy takiej a nie innej oporności cieplnej gruntu nie powinno to być wielkim problemem.

Edytowane 31 Grudnia 2010 przez perm
Kopiowanie do d...y

[miloszenko]

Link:

 

http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CBUQFjAA&url=http%3A%2F%2Fkornicki.com%2Fantherm%2FDiplomarbeiten%2FRajek%2520Agnieszka%2520(Dyplom%25202010.06%2520PP)%2FAgnieszka%2520Rajek%2520praca%2520magisterska.pdf&rct=j&q=Agnieszka%20Rajek%20praca%20magisterska&ei=JrIdTavIM8G7hAel6Ni3Dg&usg=AFQjCNFlu-M9oZjKngt_CBwZqUIdrzTk4A&sig2=jCgqhCUUepwDJPvOkPaHXA&cad=rja

 

Wniosek glowny jaki ja moge dla siebie wyciagnac jest taki, ze sama

opaska przeciwwysadzeniowa po pierwszych kilku latach na tyle

stabilizuje temperature gruntu , ze dawanie znaczacej warstwy

styropianu pod cala powierzchni plyty wydaje sie zupelnie

nieoplacalne ( wtym konretnym przypadku). Dlatego przylaczam do wniosku PERMa o interpetacje dla domu o powierzchni zabudowy 100 m2 ??

 

Pozdrawiam

[vega1]

jak widać niekiedy to co wydaje się być logicznym, nie zawsze musi być oczywistym. Ja sam jestem nieco zaskoczony wnioskami z tej dyskusji.

[kurt76]

Jezeli to prawda to...... BUHAHAAHAAAA

 

ps. przepraszam za ten grubianizm, ale pamietam ile o malo co bym wydal na plyte fundamentowa na 20 cm XPS-ie.

 

ps2. byloby to tez antidotum na moja dotychczasowa depresje spowodowana tym, ze sie przestraszylem plyty i zrobilem zwykly fundament

Edytowane 31 Grudnia 2010 przez kurt76

[HenoK]

Link:

 

http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CBUQFjAA&url=http%3A%2F%2Fkornicki.com%2Fantherm%2FDiplomarbeiten%2FRajek%2520Agnieszka%2520(Dyplom%25202010.06%2520PP)%2FAgnieszka%2520Rajek%2520praca%2520magisterska.pdf&rct=j&q=Agnieszka%20Rajek%20praca%20magisterska&ei=JrIdTavIM8G7hAel6Ni3Dg&usg=AFQjCNFlu-M9oZjKngt_CBwZqUIdrzTk4A&sig2=jCgqhCUUepwDJPvOkPaHXA&cad=rja

 

Wniosek glowny jaki ja moge dla siebie wyciagnac jest taki, ze sama

opaska przeciwwysadzeniowa po pierwszych kilku latach na tyle

stabilizuje temperature gruntu , ze dawanie znaczacej warstwy

styropianu pod cala powierzchni plyty wydaje sie zupelnie

nieoplacalne ( wtym konretnym przypadku). Dlatego przylaczam do wniosku PERMa o interpetacje dla domu o powierzchni zabudowy 100 m2 ??

 

Pozdrawiam

Link do pracy p. Rajek : http://kornicki.com/antherm/Diplomarbeiten/Rajek%20Agnieszka%20(Dyplom%202010.06%20PP)/Agnieszka%20Rajek%20praca%20magisterska.pdf

Zrobiłem symulację o której pisaliście (z opaską izolacyjną przy budynku).

Pierwsza wersja odpowiadająca sytuacji opisanej w pracy p. Rajek (hala o powierzchni 10000m2, czyli np. 100m x 100m):

http://forum.muratordom.pl/attachment.php?attachmentid=36279

 

Druga odpowiadająca domkowi jednorodzinnemu ~100m2, czyli np. 10m x 10m

http://forum.muratordom.pl/attachment.php?attachmentid=36278

 

Widać tu już różnice. W hali prawie pod całą posadzką jest stała temperatura. Strefa brzegowa jest znacznie mniejsza od całej hali.

W domu jednorodzinnym strefa brzegowa ma znacznie większy zasięg, sięga prawie do środka budynku.

Stąd też, o ile w hali można rzeczywiście zrezygnować z izolacji, to w domu jednorodzinnym, taki krok byłby bardzo kosztowny w eksploatacji.

 

W symulacji tych symulacjach nie uwzględniono jeszcze jednego, bardzo istotnego czynnika - wód gruntowych.

Woda gruntowa może skutecznie "wyprowadzić" spod budynku ciepło tam zakumulowane.

 

Jeszcze jedna symulacja - szeroka opaska izolacyjna. Pozwala ona dosyć skutecznie zatrzymać ciepło pod budynkiem, ale koszty rosną .

http://forum.muratordom.pl/attachment.php?attachmentid=36280

[miloszenko]

A mozesz wrzucic obrazek dla np 5, 10 i 15 cm styro pod plyta ??

 

Pozdrawiam

[kurt76]

Mam pytanie: opaska przeciwwysadzeniowa spelnia identyczna role przy klasycznym fundamencie? Chodzi o rozklad izoterm?

[HenoK]

A mozesz wrzucic obrazek dla np 5, 10 i 15 cm styro pod plyta ??

Który?

[perm]

Ta woda gruntowa to może być problem. Pani Rajek wogóle nie uwzględniła w swoich obliczeniach takiej opcji, przyjęła przenikalność cieplną gruntu na stałym poziomie. Zasięg zmian temperatury dla hali sięga prawie 8 m w głąb ziemi. Dla domku pewnie będzie mniejszy ale i tak woda gruntowa gdzieś po drodze będzie. Pytanie co to zmieni. Na pewno pojemność naszego bufora wzrośnie znacznie ale jeżeli ta woda nie będzie się przemieszczać to wielkiej różnicy być nie powinnoi. Nie wiem na ile wystąpi konwekcja w wodzie zawartej w gruncie ale ta ciepła powinna zostać wyżej i nie mieszać się z chłodniejszą. Jedyną praktyczną różnicą powinno być dłuższe dochodzenie do równowagi cieplnej takiego układu.

Drugą kwestią jest wpływ elementów brzegowych na całość. Przy hali o takiej powierzchni jest bardzo mały. Przy domku jest już spory ale to chyba tylko kwestia przyjętych rozwiązań i ceny jak już HenoK napisał.

Ja bym cię HenoK poprosił o informację czy ta symulacja z poszerzoną opaską ma też izolację pionową fundamentu łącznie z ławą. Tak to wygląda jakby tam był mostek cieplny. Możesz w tym miejscu zwiekszyć grubość izolacji?

[HenoK]

Mam pytanie: opaska przeciwwysadzeniowa spelnia identyczna role przy klasycznym fundamencie? Chodzi o rozklad izoterm?

Przy ławach fundamentowych stosuje się zazwyczaj głębsze posadowienie i izolację cieplną pionową na ścianie fundamentowej.

Wtedy opaska przeciwysadzinowa nie jest potrzebna, chociaż można oczywiście dać dodatkową izolację w poziomie.

[perm]

Tak, jej skuteczność jest jednak uzalezniona od konstrukcji i rodzaju materiału, Efekt jednak jest taki sam. Pod budynkiem po pczątkowym okresie powinna ustabilizować się stała temperatura.

[miloszenko]

Chodzi mi o przprowadzenie symulacji dla 5,10 i 15 cm styro i wrzucenie tutaj wynikow)

Z gory dziekuje.

[perm]

Może zanim napiję się z okazji nowego roku i zapomne o co chodzi parę wniosków:

Nie ma potrzeby izolowania podłogi od gruntu, temperatura ustabilizuje się na jednym poziomie jeżeli zostaną dotrzymane warunki:

- podłoga i fundamenty czy też płyta fundamentowa będą odizolowane od wahań temperatury zewnętrznej przemyślaną i skuteczną! opaską izolacyjną lub izolacją fundamentów.

- grunt pod podłogą nie będzie miał możliwości szybkiego oddawania ciepła np ciekowi wodnemu (nie wiem co jeszcze mogłoby być). Trzeba wziąć pod uwagę że zmiany temperatury sięgają paru (do 8 )metrów.

To chyba tyle. Mało, fakt ale wygląda na to że izolacja podłogi nie da oszczędności tylko raczej np komfort szybkiego dostosowania temperatury do potrzeb. Przy ogrzewaniu podłogowym brak izolacji może zmniejszyć jego skuteczność w przypadku stosowania okresowego dogrzewania np przy wykorzystaniu drugiej taryfy.

Mnie cieszy fakt że da się postawić dom z płytą fundamentową na czymś stabilnym czyli na upartego na jakimś nie podciągającym wody kruszywie. Trzeba jednak zadbać o izolację brzegową. Jest to kwestia analizy kosztów oczywiście ale raczej drożej nie powinno być. Przy ogrzewaniu podłogowym powinna wystarczyć dodatkowa izolacja o niezbyt dużej skuteczności tylko po to by ciepło szło w większości tam gdzie będzie potrzebne.

Tak sobie wyobrażam że elektryczne (druga taryfa) ogrzewanie podłogowe w płycie fundamentowej posadowionej na 15 cm warstwie granulatu szkła piankowego (odpowiednik 7 cm styro) plus oczywiście skuteczna izolacja brzegowa np z płyt PiR będzie wystarczająco komfortowa w użytkowaniu a jednocześnie po jakimś tam okresie nagrzewania się gruntu pod budynkiem również ekonomiczna. Przy ogrzewaniu innym niż podłogowe tzn grzejniki, ogrzewanie nadmuchowe, kominek z DGP i inne nawet ta izolacja z granulatu nie powinna być potrzebna, Wystarczy zadbać i to jest zupełnie podstawowa rzecz o dobrą izolację krawędziową. Czekam na dalsze posty, może coś jeszcze sie urodzi . Idę chlać! Wszystkiego najlepszego!