Vliv vnitřní tepelné akumulace konstrukcí pasivních domů na jejich letní tepelnou stabilitu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
Abstract
V poslední době nastal v České republice rozmach ve výstavbě pasivních domů a zároveň staveb z lehkých stavebních systémů, jako jsou moderní dřevostavby. Ohledně dřevostaveb panuje obecný názor, že se v létě pravděpodobně přehřívají více než stavby zděné. Právě proto se tato práce zabývá vlivem vnitřní tepelné akumulace konstrukcí pasivních domů na jejich letní tepelnou stabilitu v českých klimatických podmínkách. Práce je zaměřena především na tepelnou akumulaci citelného tepla bez použití PCM materiálů. Důraz je kladen zejména na srovnání dřevostaveb se stavbami zděnými. Předmětem zkoumání jsou především stavby obytné v energeticky pasivním standardu, poznatky práce lze však aplikovat i na jinak užívané objekty. Úvod stručně shrnuje současný stav problematiky. Pro samotný výzkum bylo v rámci vědeckých postupů použito jak experimentálního měření staveb (RD Dubňany a RD Moravany), tak simulací. Vlastním přínosem výzkumu byla v první řadě diskuze nad problematikou tepelné akumulace a výpočtových metod tepelné kapacity konstrukcí. Experimentální měření taktéž přinášejí důležité závěry. Hlavním přínosem práce je stanovení důležitosti vnitřní tepelné akumulace stavby v rámci letního přehřívání. Vliv vnitřní tepelné akumulace je také porovnán s ostatními faktory ovlivňující letní tepelnou stabilitu. Bylo zjištěno, že na nejvyšší dosaženou teplotu v interiéru ai,max mají největší vliv sluneční zisky přes průsvitné výplně otvorů. Vliv vnitřní tepelné akumulace však není zanedbatelný. Pokud srovnáme standardní sendvičovou dřevostavbu se zděnou stavbou s keramickými dutinovými tvárnicemi, bude se ve standardní den přehřívat dřevostavba o zhruba 0,5 °C více. Větší rozdíly v dosažených teplotách se pak projevují u velmi lehkých dřevostaveb bez žádné vnitřní tepelně akumulační hmoty. Tyto stavební konstrukce by proto v interiéru měli být vybaveny malým, racionálním, množstvím tepelně akumulační hmoty.
In recent years we may observe a growth in construction of passive houses and low energy houses using lightweight constructions such as modern wooden houses. It is assumed that wooden houses keep overheating more comparing to brick houses during summer period. Due to the lack of research in this field the paper investigates the influence of internal thermal storage mass in passive houses constructions on their summer thermal stability under the Czech climatic conditions. Only sensible heat accumulation without a usage of phase change materials is examined. Differences between wooden houses comparing to brick-built houses are emphasized. Objects of research are mostly residential passive houses in low energy building standards. However, the results of research might be applied to different types of buildings as well. The first section outlines theoretical fundamentals. For the research itself various scientific research methods were used, such as basic mathematical calculations, experimental temperature measurement of two buildings (detached house in Dubňany and in Moravany) and numerical simulations. Own tribute to the research was first of all discussion on the topic of thermal accumulation and structures heat capacity calculation. Experimental measurements outlined conclusive evidence about the importance of internal thermal storage mass in respect of interior summer overheating. The research confirmed that the highest interior temperature reached is mostly influenced by solar gains through unshaded windows. However, the influence of internal thermal storage mass is not remote. If we compare standard timber-framed wooden house to the hole ceramic bricks-built house, the wooden house will overheat by 0,5°C more during a standard day. Wider spread in the maximum temperature reached was measured for lightweight consturctions wooden houses without any internal thermal storage mass. Therefore, such structures should have an additional layer of thermal storage mass.
In recent years we may observe a growth in construction of passive houses and low energy houses using lightweight constructions such as modern wooden houses. It is assumed that wooden houses keep overheating more comparing to brick houses during summer period. Due to the lack of research in this field the paper investigates the influence of internal thermal storage mass in passive houses constructions on their summer thermal stability under the Czech climatic conditions. Only sensible heat accumulation without a usage of phase change materials is examined. Differences between wooden houses comparing to brick-built houses are emphasized. Objects of research are mostly residential passive houses in low energy building standards. However, the results of research might be applied to different types of buildings as well. The first section outlines theoretical fundamentals. For the research itself various scientific research methods were used, such as basic mathematical calculations, experimental temperature measurement of two buildings (detached house in Dubňany and in Moravany) and numerical simulations. Own tribute to the research was first of all discussion on the topic of thermal accumulation and structures heat capacity calculation. Experimental measurements outlined conclusive evidence about the importance of internal thermal storage mass in respect of interior summer overheating. The research confirmed that the highest interior temperature reached is mostly influenced by solar gains through unshaded windows. However, the influence of internal thermal storage mass is not remote. If we compare standard timber-framed wooden house to the hole ceramic bricks-built house, the wooden house will overheat by 0,5°C more during a standard day. Wider spread in the maximum temperature reached was measured for lightweight consturctions wooden houses without any internal thermal storage mass. Therefore, such structures should have an additional layer of thermal storage mass.
Description
Keywords
Vnitřní tepelná akumulace stavby, vnitřní tepelně akumulační hmota, letní tepelná stabilita, pasivní dům, moderní dřevostavba, těžká konstrukce, lehká konstrukce, akumulace citelného tepla, pasivní chlazení, tepelná kapacita konstrukce, tepelná kapacita místnosti, přehřívání stavby, numerická simulace, DesignBuilder, BSim, kvazistacionární simulace, periodická penetrační hloubka., Internal thermal storage mass of construction, internal thermal storage mass, summer thermal stability, passive house, modern wooden house, heavyweight construction, lightweight construction, sensible heat storage, passive cooling, construction heat capacity, room heat capacity, building overheating, numerical simulation, DesignBuilder, BSim, quasi-stationary simulation, periodic penetration depth.
Citation
NĚMEČEK, M. Vliv vnitřní tepelné akumulace konstrukcí pasivních domů na jejich letní tepelnou stabilitu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Pozemní stavby
Comittee
Date of acceptance
2018-06-12
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení