Toplinski mostovi kod nZEB-a - Croatia...TOPLINSKI MOSTOVI SE MORAJU IZBJEĆI, ODNOSNO NJIHOVO...
Transcript of Toplinski mostovi kod nZEB-a - Croatia...TOPLINSKI MOSTOVI SE MORAJU IZBJEĆI, ODNOSNO NJIHOVO...
5/26/2020
1Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Toplinski mostovi
Predavač:
Bojan Milovanović,
Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet
2Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
3Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet 3
Prema Tehničkom propisu o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u
zgradama (NN 128/15) toplinski su mostovi definirani kao:
o „manja područja u omotaču grijanog dijela zgrade kroz koje je toplinski tok
povećan radi promjene materijala, debljine ili geometrije građevnog dijela“.
Definiranje toplinskih mostova
4Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Linijski TM
Točkasti TM
Prema obliku TM razlikuju se:
5Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Kvantifikacija gubitaka topline kroz toplinsku ovojnicu → TRANSMISIJSKI GUBICI
A = Oplošje toplinske ovojnice
U = U-vrijednost (koef.prolaska topline)
bT = Faktor korekcije temperature
Gt = Broj stupanj sati grijanja
QT = A * U * bT * Gt
Neprozirni elementi Zidovi, Krov, Pod
Transparentni elementi Prozori
HT = bjAjUj + bjjlj + bjj
QT
Oplošje toplinske ovojnice
Linijski toplinski mostovi
Točkasti toplinski mostovi
SEEDpass project [9]
Toplinska ovojnica
6Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Kritični detalji
Imati na umu KONTINUITET toplinske ovojnice!
Mnoštvo potencijalnih TOPLINSKIH MOSTOVA koje
treba ispravno riješiti!
Dosteba [37]
Vanjska toplinska izolacija – Vanjski zidovi
5/26/2020
7Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Za gradnju je moguće odabrati različite tipologije i tehnologije dostupne na tržištu
Izolacija
Drvo(drveni okvir, CLT,
TJI/FJI, …)+ topl. izolac.
Pjeno i plinobeton
+topl. izolac.
Čelična konstrukcija
+topl. izolac.
Zidana konstrukcija
+ETICS
Izolirana oplata za
beton
Fonte
: P
assiv
e H
ouse Institu
te
8Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
ELEMENTI OD OPEKARSKI TERMO BLOKOVA
POSEBNI PROIZVODI ZA OMEĐENO ZIĐE
λ= 0,077 (W/mK)
9Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Utjecaj sljubnica (klasičnog morta za zidanje) na U-vrijednost cjelokupnog zida
10Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Koristiti sve ekonomski prihvatljive
tehničke i tehnološke mogućnosti!
o ZAŠTO?
Kod projektiranja i građenja zgrada vrijedi načelo:
TOPLINSKI MOSTOVI SE MORAJU IZBJEĆI, ODNOSNO
NJIHOVO DJELOVANJE TREBA ŠTO VIŠE OSLABITI
11Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Kuća u Varaždinu• Ak= 182,40 m2
• A= 407,45 m2
• Ve=570 m3
Paušalni dodatako ΔUTM = 0,1 W/m2K
o ΔUTM = 0,05 W/m2K
o ΔUTM = 0,02 W/m2K
o ΔUTM = 0,01 W/m2K
Primjer: - utjecaj TM na potrošnju energije
0
3
6
9
12
15
18
21
0
5
10
15
20
25
30
35
0,1 0,05 0,02 0,01
Obiteljska kuća - nZEB
Q''H,nd [kWh/m2a] Q''C,nd [kWh/m2a]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
150
0,1 0,05 0,02 0,01
Obiteljska kuća - neizolirana
Q''H,nd [kWh/m2a] Q''C,nd [kWh/m2a]
12Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Primjer: - utjecaj TM na potrošnju energije
-30,00
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
0,1 0,05 0,02 0,01
Usporedba promjene Q''H,nd
obiteljska kuća - neizolirana obiteljska kuća - nZEB
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
0,1 0,05 0,02 0,01
Usporedba promjene Q''C,nd
obiteljska kuća - neizolirana obiteljska kuća - nZEB
5/26/2020
13Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Toplinska provodljivost izolacije λ
o 0,022 [W/mK] (PIR)
o 0,040 [W/mK] (MW)
Primjer: - ovisnost debljine TI na ψ
17,5
17,7
17,9
17,3
17,5
17,7
17,9
16,6
16,8
17
17,2
17,4
17,6
17,8
18
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,17 0,13 0,1 0,07 0,28 0,22 0,18 0,12
Min
imal
na
un
uta
rnja
tem
per
atu
ra [°
C]
De
blj
ina
izol
acije
, d [m
] //
Vri
jed
nos
t ψ[W
/mK]
U-vrijednost vanjskog zida [W/m2K]
Debljina izolacije d [m] Vrije dnost ψ [W/(mK)] Mini malna unutarnja temperatura θmi n [°C]
λ = 0,040 [W/mK] λ = 0,022 [W/mK]
ψψ
14Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet 1414
Zgrade bez primjene TI, - nepovoljni utjecaji TM nisu jako izraženi
o niža RH zraka u prostoriji (veći n50)
o plošna temperatura je približno jednaka u cijeloj prostoriji,
o pa se kondenzat pravilno raspoređivao, upijao u podlogu i isušivao bez posebno štetnih posljedica.
Zgrade s jakom, kontinuiranom TI - utjecaj TM je jače izražen
o Viša RH zraka u prostoriji (ako nema mehaničke ventilacije; manji n50)
o jer je veći dio unutarnje površine zagrijan na temperature više od rosišta,
o osim u lokalnim (i malim) područjima TM gdje se ukupna količina vodene pare iz prostorije kondenzira.
Razlozi građevnih šteta uslijed orošavanja na TM kod zgrada suvremene izvedbe
15Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Gubici topline kroz prozore
Koeficijent prolaska topline prozora
fg
ggffgg
WAA
ΨlUAUAU
16Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Prozori - Ugradnja prozora
Preporučena ugradnja Ekstremo loša ugradnja
Ψinstall = 0.005 W/(mK)Uw,eff = 0.78 W/(m²K)
Ψinstall = 0.15 W/(mK)Uw,eff = 1.19 W/(m²K)
17Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
• Važna za razmatranje
• Smanjuju gubitke energije po opsegu (rubu)
dvostrukog (trostrukog ili četverostrukog) stakla,
• Smanjuje Uw – vrijednost prozora i fasada.
Rub stakla
Image source:
• Swisspacer
Isotherms for: e = -5C, i = +20C
MALENA KOMPONENTA, VELIKI UTJECAJ!
Kondenzacija
18Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Utjecaj ruba stakla
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
Aluminium Stainelss steel Swisspacer A Swisspacer V Swisspacer U
Psi
val
ue [
W/m
K]
Spacer system
Wooden frames PVC frames Wood-aluminium frames Aluminium frames
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
Aluminium Stainelss steel Swisspacer A Swisspacer V Swisspacer UWin
dow
Uw
[W/m
2 K] -
1 sa
sh
Spacer system
Wooden frames PVC frames Wood-aluminium frames Aluminium frames
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
Aluminium Stainelss steel Swisspacer A Swisspacer V Swisspacer UWin
dow
Uw
[W/m
2 K] -
2sa
sh
Spacer system
Wooden frames PVC frames Wood-aluminium frames Aluminium frames
Data source:
• Swisspacer
5/26/2020
19Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Metode određivanja vrijednosti koeficijenta prolaska topline TM:
o Katalozi / atlasi TM (±20 %)
o Numeričke metode (±5 %)
o “Ručni” proračun (±20 %)
o Pretpostavljene vrijednosti (0% do +50%)
Ovisno o zahtijevanoj točnosti proračuna prijenosa topline…
Karakteriziranje (opisivanje) TM s obzirom na dodatne toplinske gubitke
20Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Izvadak iz kataloga detalja prema EN DIN 4108
o Preduvjet je da se koriste isti materijali i debljine
2020
Katalozi detalja
21Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Numeričke metode proračuna TM
Proračuni se temelje na 2 matematičke metode:
o metoda konačnih elemenata (FEM), važi za sve materijale,
o metoda konačnih razlika (FDM), važi samo za izotropne materijale.
o obrada je redovito pomoću računalnih programa
o HEAT 3D, Psi-Therm 3D, AnTherm 3D, BKI, Mold…
22Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Primjer numeričkog proračuna
LOKACIJA
Θsi,min
LOKACIJA
Θsi,min
SlučajΨe
[W/(m·K)]
Ψi
[W/(m·K)]
Θsi,min
[°C]
3 -0,0233 0,0434 18,40
4 0,1228 0,2004 15,73
Slučaj 3 Slučaj 4
23Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Kako smanjiti utjecaj toplinskih
mostova?
24Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Načini i sredstva za smanjenje utjecaja TM
Obavijanjem slojem toplinske izolacije svih
ploha betonskih istaka koje probijaju
glavnu toplinsku branu,
o tj. izvedbom sekundarne toplinske brane,
tzv. „sustav pakiranja“;
5/26/2020
25Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Načini i sredstva za smanjenje utjecaja TM – u ETICS-u
Elementi zamontažu vanjskih
rasvjetnih tijela
Vijčani spoj s prekidom TM
Montažni element od tvrde poliuretanske pjene i pjenasto oblikovanim metalnim pločama
Montažna pločica od polipropilena Montažni cilindar od vrlo čvrstog EPS-a
26Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
ugrađen na predgotovljene, montažne, konzolne balkone
Prekidi konstrukcije- različiti proizvodi, raznovrsna namjena
• Za ugradnju u prvi red opeke iznad temelja ili podruma
• Za pričvršćenje čeličnih elemenata, u beton ili čelik
• Za potpuno toplinsko odvajanje atike
27Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
Potrebno je identificirati relevantne toplinske
mostove
o u fazi projektiranja ZG0E rješavati detalje
o detaljno proračunavati TM numeričkim
metodama
o Kod postojećih zgrada
o TM se može identificirati vizualnim pregledima zgrade i
analizom posljedica unutarnjih orošavanja.
– temelji se na poznavanju tipova zgrada s obzirom na
period njihove izgradnje i graditeljskog, inženjerskog
iskustva.
o Veći dio TM morat će se identificirati
– IC termografijom,
– uvidom u projekte, ili
– barem djelomično razornim metodama
Zaključak
28Sveučilište u Zagrebu,
Građevinski fakultet
HVALA NA PAŽNJI!
Bojan Milovanović