toplinski mostovi kod nzeb-a - croatia...toplinski mostovi se moraju izbjeĆi, odnosno njihovo...

5
5/26/2020 1 Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet Toplinski mostovi Predavač: Bojan Milovanović, Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet 2 Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet 3 Sveučilište 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 4 Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet Linijski TM Točkasti TM Prema obliku TM razlikuju se: 5 Sveučilište 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 Q T = A * U * b T * G t Neprozirni elementi Zidovi, Krov, Pod Transparentni elementi Prozori H T = b j A j U j + b j j l j + b j j Q T Oplošje toplinske ovojnice Linijski toplinski mostovi Točkasti toplinski mostovi SEEDpass project [9] Toplinska ovojnica 6 Sveučilište 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

Upload: others

Post on 18-Jan-2021

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Toplinski mostovi kod nZEB-a - Croatia...TOPLINSKI MOSTOVI SE MORAJU IZBJEĆI, ODNOSNO NJIHOVO DJELOVANJE TREBA ŠTO VIŠE OSLABITI 11 Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet

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

Page 2: Toplinski mostovi kod nZEB-a - Croatia...TOPLINSKI MOSTOVI SE MORAJU IZBJEĆI, ODNOSNO NJIHOVO DJELOVANJE TREBA ŠTO VIŠE OSLABITI 11 Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet

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

Page 3: Toplinski mostovi kod nZEB-a - Croatia...TOPLINSKI MOSTOVI SE MORAJU IZBJEĆI, ODNOSNO NJIHOVO DJELOVANJE TREBA ŠTO VIŠE OSLABITI 11 Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet

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

Page 4: Toplinski mostovi kod nZEB-a - Croatia...TOPLINSKI MOSTOVI SE MORAJU IZBJEĆI, ODNOSNO NJIHOVO DJELOVANJE TREBA ŠTO VIŠE OSLABITI 11 Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet

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“;

Page 5: Toplinski mostovi kod nZEB-a - Croatia...TOPLINSKI MOSTOVI SE MORAJU IZBJEĆI, ODNOSNO NJIHOVO DJELOVANJE TREBA ŠTO VIŠE OSLABITI 11 Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet

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

[email protected]