GYAKORLATI ÉPÜLETFIZIKA
A fal rétegrendje (belülről kifelé) 1,5 cm vakolat 20 cm vasbeton fal 0,5 cm ragasztás 12 cm kőzetgyapot hőszigetelés 0,5 cm vékonyvakolat Számítsuk ki a fal hőátbocsátási tényezőjét, és szerkesszük fel a hőfoklefutási görbét!
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
2
Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. Reisch Richárd: Az új energetikai szabályozás szerkezeti következményei In: Energiatudatos megoldások 2015. I.
(kutatási feladat az építőanyag gyártók adatai után) A vékony felületképző rétegek, mivel hővezetési ellenállásuk kicsi kihagyhatók a számításból.
1,5 cm 20 cm 0,5 cm 12 cm 0,5 cm
vakolat vasbeton fal ragasztás kőzetgyapot hőszig. vékonyvakolat
mészvakolat vasbeton cementvakolat Rockwool Frontrock cementvakolat
(adatok forrása WinWatt adatbázis) HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
3
0,810 W/mK 1,550 W/mK 0,930 W/mK 0,036 W/mK 0,930 W/mK
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
4
http://www.legjobbszigeteles.hu/kepek/lambdagr.jpg
A hővezetési tényezőket korrigálni kell(ene) a beépítés mód figyelembe vételével.
Anyag és beépítési mód Polisztirol hab, amelyre rávakolnak vagy rábetonoznak Perlitbeton (duzzasztott kőzet, vulkáni tufa vagy agyag , ρ = 400 kg/m3), amelyre rábetonoznak Bitumoperlit (ρ = 300 kg/m3), amelyre rábetonoznak Expanzit (parafa), amelyre rávakolnak Polisztirol hab két falazott réteg között Isolyth (ásványgyapot) két falazott réteg között Perlit, ömlesztve, két falazott réteg között Poliuretán (ρ = 40 kg/m3), kiszellőztetett légrétegben Izofen (fenolhab), kiszellőztetett légrétegben Polisztirolhab, kiszellőztetett légrétegben
κ 0,42 0,57 0,51 0,20 0,10 0,10 0,38 0,25 0,25 0,50
A lista érezhetően nem teljes… és nem korszerű… HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
5
Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
A hővezetési tényezőket korrigálni kell(ene) a beépítés mód figyelembe vételével.
Beépítési feltételek szerinti korrekció Külső falburkolat v. hidegtető alatt, külső levegővel érintkező légrétegbe beépített hőszigetelés Rv < 0,8*109 m2sPa/kg Rv > 0,8*109 m2sPa/kg Rv > 5,0*109 m2sPa/kg
κ
0,35 0,25 0,10
Porózus felületű hőszigetelő réteg, melyre az építés vagy gyártás során habarcsot hordanak fel, vagy betont öntenek 0,30 Higroszkópikus hőszigetelés vagy könnyűbeton, ha 80% feletti relatív nedvességtartalmú helyiség
levegőjével közvetlenül érintkezik levegőjétől párafékező, v. beton választja el
400 kg/m3-nél könnyebb hőszigetelés, függőlegesen beépítve táblás hőszigetelés, függőlegesen beépítve
2015.09.11.
6
0,20 0,15
Lapostetőbe épített 1 réteg hőszigetelő tábla, tompa ütközéssel, natúr kasírozva
HTMS: Épületfizika
0,25 0,10
Tóth Elek: Bevezetés az Épületfizikába www.met.bme.hu/Letoltes-2009/SZAKMERNOKI/Bevezetes.pps
0,25 0,50
A hővezetési tényezőket korrigálni kell(ene) a beépítés mód figyelembe vételével.
Külső hatásoknak való kitettség szerinti korrekció Csapadék közvetlenül éri (külső oldalán nincs védő, felületkezelő réteg) Talajnedvesség közvetlenül éri (a vízszigetelés és a talaj közötti rétegek)
Vasbeton, ρ=2400 kg/m3 Beton, ρ=2200 kg/m3 Könnyűbeton,
ρ=900 kg/m3 ρ=900-1200 kg/m3 ρ=1500-1800 kg/m3
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
7
0,29 0,31 0,67 0,55 0,41
Tégla (tömör,vagy üreges), ρ=1000 kg/m3 ρ=1000-1600 kg/m3 ρ=1600 kg/m3
0,52 0,39 0,22
Cementvakolat, ρ=1900 kg/m3
0,61
Tóth Elek: Bevezetés az Épületfizikába www.met.bme.hu/Letoltes-2009/SZAKMERNOKI/Bevezetes.pps
𝑈= 𝑅𝑠𝑖 + U Rsi, Rse d λ
𝑛Χ
rétegtervi hőátbocsátási tényező, rendeletben foglalt követelményszintnek megfeleltetendő belső és külső oldali hőátadási ellenállások rétegvastagság hővezetési tényező deklarált értéke
korrekciós tényező a hőmérséklet miatt korrekciós tényező a nedvességtartalom miatt korrekciós tényező az öregedés miatt
MSZ EN ISO 6946:2007 szerint a hőátbocsátási tényező korrekciós tényezői ΔUg ΔUf ΔUr
𝑙Ψ +
MSZ EN ISO 10456:2007 szerint a hővezetési tényező korrekciós tényezői FT Fm Fa
1 + ∆𝑈𝑔 + ∆𝑈𝑓 + ∆𝑈𝑟 + 𝑑 + 𝑅𝑠𝑒 𝜆𝐹𝑇 𝐹𝑚 𝐹𝑎
a légrések korrekciója a mechanikai rögzítések korrekciója a fordított rétegrendű tetők korrekciója
MSZ EN ISO 10211:2008 szerint a hőhidasság figyelembe vétele
l Ψ n Χ
vonalmenti hőhíd hossza vonalmenti hőátbocsátási tényező pontszerű hőhidak darabszáma pontszerű hőátbocsátási tényező
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
8
Reisch Richárd: Az új energetikai szabályozás szerkezeti következményei In: Energiatudatos megoldások 2015. I.
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
9
Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
10
Nem ismerjük a külső és belső hőmérsékletet Felvehetünk tetszőleges külső és belső hőmérsékletet Tekinthetjük a külső és a belső tér hőmérsékletének különbségét 1 K-
nek, így a hőfoklefutást un. saját léptékben számítjuk
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
11
A falszerkezet hőátbocsátási tényezőjének ismeretében, kiszámítható az hőmérsékletkülönbség által indukált hőáram
A hőáram a teljes szerkezetben állandó, a hőátadási és hővezetési ellenállások ismeretében számíthatók a hőmérsékletkülönbségek
A hőmérsékletkülönbségek ismeretében
Az egyes rétegekben kialakuló hőmérsékletesés úgy aránylik a teljes hőmérsékleteséshez, ahogy az egyes rétegek ellenállásai a teljes hőátbocsátási ellenálláshoz.
A hőfoklefutási görbe felszerkeszthető Adott külső és belső hőmérséklet esetén arányosítani kell HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
12
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
13
Szerkezet légrétegében
A légrétegben nincs hővezetés A határoló felületek és a légréteg között hőátadás A két határoló felület között sugárzásos hőcsere A levegő mozoghat, elszállíthatja a hőt
Bonyolult > légréteg egyenértékű ellenállása
Átszellőztetettség Nem, vagy gyengén kiszellőztetett a légréteg akkor, ha ▪ vízszintes helyzetben a légréteg és a külső levegő közötti nyílások felülete kisebb, mint 5 cm2 az egységnyi, 1 m2 homlokfelületre (0,05 %) ▪ függőleges helyzetben ezen felül a nyílások felülete kisebb, mint 5 cm2 1 m hosszra Közepesen kiszellőztetett a légréteg akkor, ha ▪ az előző viszonyszámok értéke 5-15 cm2/m2 (0,05-0,15 %) ▪ illetve 5-15 cm2/m Intenzíven kiszellőztetett a légréteg akkor, ha ▪ a nyílások fajlagos felülete 15 cm2/m2-nél nagyobb (0,15 %)
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
14
Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Az adatok csak téli időszakra alkalmazhatók
A légréteg fajtája
A légréteg felületképzése
Szokványos Nem vagy gyengén szellőztetett Visszaverő
Intenzíven átszellőztetett szerkezet esetén: • részletes energiamérleg készítendő • közelítésként feltételezhető, hogy az abban uralkodó hőmérséklet a külső hőmérséklet
Szokványos
Közepesen szellőztetett Visszaverő
A hőáram iránya
A légréteg vastagsága mm
vízszintes
alulról felfelé
felülrõl lefelé
1
0,035
0,035
0,035
5
0,11
0,11
0,11
10
0,15
0,13
0,15
20
0,17
0,14
0,20
50
0,17
0,14
0,21
1
0,07
0,07
0,07
5
0,22
0,22
0,22
10
0,30
0,25
0,30
20
0,35
0,28
0,40
50
0,35
0,28
0,42
1
0,017
0,017
0,017
5
0,05
0,05
0,05
10
0,07
0,06
0,07
20
0,08
0,07
0,10
50
0,08
0,07
0,10
1
0,035
0,035
0,035
5
0,10
0,10
0,10
10
0,14
0,12
0,14
20
0,16
0,14
0,20
50
0,16
0,14
0,20
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
15
Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
16
http://www.bausoft.hu/leiras/WinWatt.pdf
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
17
Speciális eset, ahol a hőhidat egydimenziós hővezetéssel vehetjük figyelembe, eltekinthetünk a vasbetétek palástján végbemenő hőátbocsátástól. (Arányok miatt. 362-szeres.)
A réteg hővezetési tényezője súlyozással számítható
Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_thermal_conductivities
Hőhíd típusa
Ψ[W/mK]
Nyílászáró kerülete Nyílászáró kerülete, ha a tok a hőszigetelés síkjában van Falazott szerkezet sarka Utólagosan hőszigetelt fal sarka Falazott fal és belső fal T csatlakozása Utólagosan hőszigetelt fal és belső fal T csatlakozása Fal és födém csatlakozása (hőszigetelt) Utólagosan hőszigetelt fal és födém csatlakozása Párkány, attika Erkélylemez, loggia pofafal
Egyéb hőhíd Ha az eredeti rétegterv 0,1 m-nél kisebb sávon szakad meg Ha az eredeti rétegterv 0,1 m-nél nagyobb sávon szakad meg ▪ Ahol Ur az eredeti rétegterv hőátbocsátási tényezője
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
18
0,15 0,00 0,10 0,15 0,06 0,03 0,15 0,03 0,20 0,25
0,25 Ur 0,50 Ur
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
19
Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Megjegyzések Közelítő módszer, az Ytong hőhídkatalógusának adataival A külső és belső hőmérséklet egységnyi (1 K) különbségére
Fal
U [W/m2K] A [m2] UA [W/K]
Rétegrendnek megfelelően Ablak Felületek összesen
Hőhidak
HTMS: Épületfizika
2015.09.11.
20
0,440 1,400
Ψ [W/mK]
1. falsarok (geometriai) 2. ablak függőleges (szerkezeti) 2. ablakpárkány (szerkezeti) 2. ablak feletti áthidalás (szerkezeti) 3. födémcsatlakozás (szerkezeti) 4-5. belső fal csatlakozása (geometriai) Hőhidak összesen
0,185 0,038 0,017 0,057 0,090 0,009
15,12 3,78
6,653 5,292 11,945
l [m] Ψl [W/K] 2,70 m 3,60 m 2,10 m 2,10 m 7,00 m 2,70 m
0,500 0,137 0,036 0,120 0,630 0,024 1,447
Hőveszteség összesen
8,100
Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. http://www.xella-usa.com/downloads/hun/documentation/070910_YTONG_hohidkatalogus.pdf