DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2020.3(34).200-209
Thermal Characteristics of Window Junctions to Brick and Reinforced Concrete Walls of Civil Buildings in the Kirovograd Region
About the Authors
Victor Pashynskyi, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Stanislav Dzhyrma, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, Odessa, Ukraine
Mykola Pashynskyi, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, Odessa, Ukraine
Abstract
Existing design standards require that the temperature of the inner surface of the enclosure in the zones of high thermal conductivity should not fall below the temperature of the dew point. This phenomenon can occur in a place of window framing to the wall of residential and public buildings, which were massively produced in the second half of the twentieth century. Condensation can be avoided by raising the surface temperature of the inner window jamb extensions. This can be done by adding an additional insulation or displacement of the block frame window inside the building. The aim of the work is to calculate the appropriate values of the displacement of the block frame window inside the wall of different types for the climatic conditions of the Kirovograd region.
The framing of metal-plastic windows to the walls of various structures that were produced in the second half of the twentieth century are analyzed. The insulation is performed in accordance with DBN B.2.6-31-2016. The lowest design temperature of the coldest five-day period within the territory of the Kirovograd Region is -24 °С. As a safety margin, the dew point temperature for residential and public buildings for various purposes is taken to be +11 °C. Finite element modeling in the THERM program environment made it possible to construct the temperature fields of the framing of metal-plastic windows to the walls of various structures and to obtain the very temperature of the inner window jamb extensions at various positions of the window frame within the wall. For each of the nodes examined, the possibility of condensation on the inner surfaces of the walls was established taking into account the position of window frame within the wall.
As a result of the studies, it was found that the nodes of the side framing of the windows to the brick and panel walls of civil buildings without additional facade insulation do not meet the requirements for thermal reliability according to the condensation criterion. Facade insulation of existing or new walls, made in accordance with the requirements of DBN B.2.6-31-2016 "Thermal insulation of buildings", in almost all cases guarantees the absence of condensation on the internal surfaces of window jambs.
Keywords
outside walls, windows framing, surface temperature, condensation
Full Text:
PDF
References
1. Teplova izoliatsiia budivel. [Thermal insulation of buildings]. (2016). DBN V.2.6-31:2016 from 01 April 2017. Kyiv: Ministerstvo budivnytstva Ukrainy [in Ukrainian].
2. Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv, shkidlyvykh ekspluatatsiinykh vplyviv, vid pozhezhi. Budivelna klimatolohiia. [Protection against dangerous geological processes, harmful operational impacts, from fire. Building climatology]. (2010). DSTU-N B V.1.1–27: 2010. Kyiv, Ministerstvo rehionalnoho rozvytku ta budivnytstva Ukrainy [in Ukrainian].
3. A Stolarska, J Strzałkowski & Halina Garbalińska. (2018). Using CFD software for the evaluation of hygrothermal conditions at wall-window perimeters. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, Vol. 415. DOI:10.1088/1757-899X/415/1/012046 [in English].
4. Pashynskyi, V.A., Nastoiashchyi, V.A., Dzhyrma, S.O., Plotnikov, O.A. & Ostapchuk, A.S. (2017). Vplyv polozhennia vikonnykh blokiv po tovshchyni stiny na teplotekhnichni kharakterystyky vuzla yikh prymykannia. [The influence of the position of window blocks by the wall thickness on the thermal characteristics of their adjoining node]. Sciences of Europe, No 21, Vol 3, 8-13 [in Ukrainian]
5. Metody vyboru teploizoliatsiinoho materialu dlia uteplennia budivel. [Methods of choosing of insulation material for building insulation]. (2014). DSTU B V.2.6-189: 2013 from 01 January 2014. Kyiv: Minrehion Ukrainy [in Ukrainian].
6. THERM 2.0 Program Description. Berkeley CA 94720 USA, 1998. windows.lbl.gov. Retrieved from: https://windows.lbl.gov/sites/default/files/Downloads/therm2.pdf [in English].
7. Semko, V.O., Pashynskyi, V.A., Dzhyrma, S.O. & Pashynskyi M.V. (2019). Temperaturnyi rezhym ekspluatatsii budivel na terytorii Kirovohradskoi oblasti. [Temperature regime of buildings operation in the Kirovohrad region]. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky – Central Ukrainian Scientific Bulletin. Engineering sciences, Vol. 1(32), 235-243 [in Ukrainian].
8. Konstruktsii budynkiv i sporud. Shvy ziednuvalni mists prymykan vikonnykh blokiv do konstruktsii stin. Zahalni tekhnichni umovy. [Construction of buildings and structures. The seams in the adjoining points of window blocks to the construction of the walls. General specifications.] (2009). DSTU B V.2.6-79:2009 from 01 April 2010. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy [in Ukrainian].
GOST Style Citations
- ДБН В.2.6-31:2016: Теплова ізоляція будівель. [Чинний від 01-04-2017]. Київ: Міністерство будівництва України, 2016. 31 с.
- ДСТУ-Н Б В.1.1–27:2010 Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі. Будівельна кліматологія. Київ: Міністерство регіонального розвитку та будівництва України, 2010. 123 с.
- A Stolarska, J Strzałkowski, Halina Garbalińska. Using CFD software for the evaluation of hygrothermal conditions at wall-window perimeters. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 415. DOI:10.1088/1757-899X/415/1/012046
- Вплив положення віконних блоків по товщині стіни на теплотехнічні характеристики вузла їх примикання / Пашинський В.А.та ін. Sciences of Europe. 2017. No 21, Vol 3. С. 813.
- ДСТУ Б В.2.6-189:2013. Методи вибору теплоізоляційного матеріалу для утеплення будівель. [Чинний від 2014-01-01]. Київ: Мінрегіон України, 2014. 51 с.
- THERM 2.0 Program Description. Berkeley CA 94720 USA, 1998. URL: https://windows.lbl.gov/sites/default/files/Downloads/therm2.pdf (Дата звернення: 20.05.2020)
- Семко В.О., Пашинський В.А., Джирма С.О., Пашинський М.В. Температурний режим експлуатації будівель на території Кіровоградської області. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2019. Вип. 1(32). С 235-243.
- ДСТУ Б В.2.6-79:2009. Конструкції будинків і споруд. Шви з'єднувальні місць примикань віконних блоків до конструкції стін. Загальні технічні умови. [Чинний від 01.04.2010]. Kиїв: Мінрегіонбуд України, 2009. 26 с.
Copyright (c) 2020 Victor Pashynskyi, Stanislav Dzhyrma, Mykola Pashynskyi
Thermal Characteristics of Window Junctions to Brick and Reinforced Concrete Walls of Civil Buildings in the Kirovograd Region
About the Authors
Victor Pashynskyi, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Stanislav Dzhyrma, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, Odessa, Ukraine
Mykola Pashynskyi, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, Odessa, Ukraine
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Teplova izoliatsiia budivel. [Thermal insulation of buildings]. (2016). DBN V.2.6-31:2016 from 01 April 2017. Kyiv: Ministerstvo budivnytstva Ukrainy [in Ukrainian].
2. Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv, shkidlyvykh ekspluatatsiinykh vplyviv, vid pozhezhi. Budivelna klimatolohiia. [Protection against dangerous geological processes, harmful operational impacts, from fire. Building climatology]. (2010). DSTU-N B V.1.1–27: 2010. Kyiv, Ministerstvo rehionalnoho rozvytku ta budivnytstva Ukrainy [in Ukrainian].
3. A Stolarska, J Strzałkowski & Halina Garbalińska. (2018). Using CFD software for the evaluation of hygrothermal conditions at wall-window perimeters. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, Vol. 415. DOI:10.1088/1757-899X/415/1/012046 [in English].
4. Pashynskyi, V.A., Nastoiashchyi, V.A., Dzhyrma, S.O., Plotnikov, O.A. & Ostapchuk, A.S. (2017). Vplyv polozhennia vikonnykh blokiv po tovshchyni stiny na teplotekhnichni kharakterystyky vuzla yikh prymykannia. [The influence of the position of window blocks by the wall thickness on the thermal characteristics of their adjoining node]. Sciences of Europe, No 21, Vol 3, 8-13 [in Ukrainian]
5. Metody vyboru teploizoliatsiinoho materialu dlia uteplennia budivel. [Methods of choosing of insulation material for building insulation]. (2014). DSTU B V.2.6-189: 2013 from 01 January 2014. Kyiv: Minrehion Ukrainy [in Ukrainian].
6. THERM 2.0 Program Description. Berkeley CA 94720 USA, 1998. windows.lbl.gov. Retrieved from: https://windows.lbl.gov/sites/default/files/Downloads/therm2.pdf [in English].
7. Semko, V.O., Pashynskyi, V.A., Dzhyrma, S.O. & Pashynskyi M.V. (2019). Temperaturnyi rezhym ekspluatatsii budivel na terytorii Kirovohradskoi oblasti. [Temperature regime of buildings operation in the Kirovohrad region]. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky – Central Ukrainian Scientific Bulletin. Engineering sciences, Vol. 1(32), 235-243 [in Ukrainian].
8. Konstruktsii budynkiv i sporud. Shvy ziednuvalni mists prymykan vikonnykh blokiv do konstruktsii stin. Zahalni tekhnichni umovy. [Construction of buildings and structures. The seams in the adjoining points of window blocks to the construction of the walls. General specifications.] (2009). DSTU B V.2.6-79:2009 from 01 April 2010. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy [in Ukrainian].
GOST Style Citations
- ДБН В.2.6-31:2016: Теплова ізоляція будівель. [Чинний від 01-04-2017]. Київ: Міністерство будівництва України, 2016. 31 с.
- ДСТУ-Н Б В.1.1–27:2010 Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі. Будівельна кліматологія. Київ: Міністерство регіонального розвитку та будівництва України, 2010. 123 с.
- A Stolarska, J Strzałkowski, Halina Garbalińska. Using CFD software for the evaluation of hygrothermal conditions at wall-window perimeters. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 415. DOI:10.1088/1757-899X/415/1/012046
- Вплив положення віконних блоків по товщині стіни на теплотехнічні характеристики вузла їх примикання / Пашинський В.А.та ін. Sciences of Europe. 2017. No 21, Vol 3. С. 813.
- ДСТУ Б В.2.6-189:2013. Методи вибору теплоізоляційного матеріалу для утеплення будівель. [Чинний від 2014-01-01]. Київ: Мінрегіон України, 2014. 51 с.
- THERM 2.0 Program Description. Berkeley CA 94720 USA, 1998. URL: https://windows.lbl.gov/sites/default/files/Downloads/therm2.pdf (Дата звернення: 20.05.2020)
- Семко В.О., Пашинський В.А., Джирма С.О., Пашинський М.В. Температурний режим експлуатації будівель на території Кіровоградської області. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2019. Вип. 1(32). С 235-243.
- ДСТУ Б В.2.6-79:2009. Конструкції будинків і споруд. Шви з'єднувальні місць примикань віконних блоків до конструкції стін. Загальні технічні умови. [Чинний від 01.04.2010]. Kиїв: Мінрегіонбуд України, 2009. 26 с.