ISO 9001:2008 ISO 14001:2004 ОБУКА ЗА ЕНЕРГЕТСКИ … · 31.03.2014 10 Соодветно на топлинскиот отпор при пренесувањето

31.03.2014

1

ОБУКА ЗА ЕНЕРГЕТСКИ

КОНТРОЛОРИ

CeProSARD ISO 9001:2008 ISO 14001:2004

Скопје, Март - Мај 2014

Д-р Петар Николовски, дипл. инж. арх.

Тема 3. Анализа на постоечката состојба на енергетската ефикасност на зградите,

градежните единици, постројките и индустриските процеси

3 Анализа на постоечката состојба на енергетската ефикасност на зградите, градежните единици,

постројките и индустриските процеси

3.2 Енергетски карактеристики на згради

3.2.1 Градежна физика

6 часа

31.03.2014

2

Градежна физика е наука која ги изучува физичките појави во

градежните конструкции:

Пренесување на топлина

Пренесување на влага

Дифузија на водена пареа

Пренесување на маса

Пренесување на звук

Акумулација на топлина, итн.

Основни области кои ги изучува градежната физика се:

Топлински изолации

Хидроизолации

Звучни изолации

Градежна физика

ПРЕНЕСУВАЊЕ

НА ТОПЛИНА

31.03.2014

3

A Површина, подрачје, зона m2

d Дебелина m

U Коефициент на пренесување на топлината W/(m2·K)

h Коефициент на површинско пренесување на топлината W/(m2·K)

l Коефициент на топлинска спроводливост W/(m·K)

R Топлински отпор (m2·K)/W

Rg Топлински отпор на воздушен слој (m2·K)W

Rsi Топлински отпор на внатрешна површина (m2·K)/W

Rse Топлински отпор на надворешна површина (m2·K)/W

H’T Среден коефициент на топлински загуби со трансмисија (за целиот објект) W/(m2·K)

Q Количество енергија потребна за греење на корисна површина во текот на грејната сезона kWh/m2a

q Температура °C или K

Симболи, физички големини и единици

Топлината се пренесува од средина со повисока температура

кон средина со пониска температура. Оваа законитост применета

на градежните објекти значи дека секогаш кога температурите

внатре во објектот се повисоки од надворешните, имаме топлински

проток кон надворешната средина. Тоа е редовна појава во

зимскиот период.

Кога надворешните температури се повисоки од внатрешните,

топлинскиот проток е со спротивна насока.

Интензитетот на овој топлински проток е во директна зависност

од температурната разлика помеѓу двете средини.


31.03.2014

4

Извор: Intelligent Energy – Building Energy Efficiency (Student handbook)


Основни принципи на пренесување на топлината


31.03.2014

5

Кондукција е директно

пренесување на енергија

од честички на материја

со повисоко енергетско

ниво, на честички со

пониско ниво, како

последица на

интеракција помеѓу

честичките.

Форми на пренесување на топлината

Директно (кондукција)


Конвекција е

пренесување на

енергија помеѓу

површина на некој

материјал и флуид

(течност или гас)

или во самиот

флуид.

Разликите на температурата предизвикуваат разлики во

густината на флуидот, при што топлите делови со помала маса се

искачуваат, додека студените делови се спуштаат. Овие движења

доведуваат до температурен баланс.

Индиректно (конвекција, струење)



31.03.2014

6

Радијација е

енергија

емитирана од

материјално тело

со одредена

температура,

којашто се

пренесува со

помош на

електромагнетни

бранови.

Зрачењето непречено се одвива низ простор и низ вакуум, како

што е, на пример, сончевото зрачење.

Зрачење (радијација)



Правец и насока на топлински протоци

Вертикална конструкција

31.03.2014

7

Правец и насока на топлински протоци

Хоризонтална конструкција

Топлински загуби низ објект

Извор: Intelligent Energy – Building Energy Efficiency (Student handbook)

31.03.2014

8

Топлински загуби низ индивидуална куќа

Топлински загуби низ индивидуална куќа

31.03.2014

9

Коефициент на топлинска спроводливост l W/mK

При минување низ некој материјал, топлината наидува на отпор, кој зависи од коефициентот l на тој материјал. Колку вредноста l е

помала, толку поголем е топлинскиот отпор на материјалот. Значи,

овие две физички големини се обратно пропорционални.

Симбол за топлински отпор е R, а негова единица е (m2·K)/W

Формула за пресметка на топлинскиот отпор е

dR

Со зголемување на дебелината на материјалот се зголемува и

топлинскиот отпор.

Топлински отпор

31.03.2014

10

Соодветно на топлинскиот отпор при пренесувањето на

топлината со кондукција, при пренесувањето со конвекција

топлината наидува на отпор при самата површина на материјалот,

којашто е во контакт со воздух или друг гас.

Симбол за површински топлински отпор е Rs а неговата единица

е (m2·K)/W.

кадешто h e коефициент на површинско пренесување на топлината.

hR

1s

Формула за пресметка на површинскиот топлински отпор е

Површински топлински отпор

Површински

топлински отпори (m2·K)/W

Правец и насока на топлинскиот проток

Нагорен Хоризонтален Надолен

Rsi 0,10 0,13 0,17

Rse 0,04 0,04 0,04

Површински топлински отпор

31.03.2014

11

Вкупен топлински отпор

Добрите топлинско-изолациски материјали, со мала вредност l,

имаат многу мала маса. Еден од најлесните изолациски материјали

е стиропорот, со маса од 15 до 30 kg/m3. Причина за ова е голем

процент на заробен воздух во стиропорот (97% до 98,5%) за сметка

на цврстата материја (1,5% do 3%).

Од ова може да се заклучи дека за добрата изолациска моќ на

изолациските материјали “заслугата“ му припаѓа на воздухот.

Констатацијата е точна, но под еден услов: шуплините во

изолацискиот материјал исполнети со воздух, мора да бидат со

многу мал волумен, со микронска големина.

Топлинскиот отпор на воздушните шуплини не може да се

пресмета со помош на веќе прикажаната формула, бидејќи со

зголемувањето на дебелината на слојот воздух, не се зголемува

пропорционално и топлинскиот отпор.

Изолациска моќ на воздухот

31.03.2014

12

Дебелина на воздушен

слој d (mm)

Топлински отпор на вертикален воздушен слој

Rg (m2·K)/W

0 5 7 10 15 25 50 100 300

0,00 0,11 0,13 0,15 0,17 0,18 0,18 0,18 0,18

Топлински отпор на воздушни слоеви Rg во (m2·K)/W

Дебелина на

воздушниот слој

mm



0 5 7 10 15 25 50 100 300

0,00 0,11 0,13 0,15 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16

0,00 0,11 0,13 0,15 0,17 0,18 0,18 0,18 0,18

0,00 0,11 0,13 0,15 0,17 0,19 0,21 0,22 0,23

Забелешка - Меѓувредности можат да се добијат со интерполација.

Топлински отпор на воздушни слоеви Rg (m2·K)/W

Невентилиран воздушен слој

31.03.2014

13


воздушниот слој

mm



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 50 100 300

0,017 0,030 0,040 0,048 0,055 0,060 0,065 0,069 0,072 0,075 0,082 0,082 0,082 0,082 0,082 0,082

0,017 0,030 0,040 0,048 0,055 0,060 0,065 0,069 0,072 0,075 0,086 0,092 0,092 0,092 0,092 0,092

0,017 0,030 0,040 0,048 0,055 0,060 0,065 0,069 0,072 0,075 0,086 0,092 0,097 0,107 0,109 0,116


Малку вентилиран воздушен слој

Невентилиран ако

SA < 500 mm2/m1

Малку вентилиран ако

500 mm2/m1 < SA < 1 500 mm2/m1


Вертикален воздушен слој

31.03.2014

14

Невентилиран ако

SA < 500 mm2/m2

Малку вентилиран ако

500 mm2/m1 < SA < 1 500 mm2/m2


Хоризонтален воздушен слој

Малку вентилиран воздушен слој

Хоризонтален воздушен слој

31.03.2014

15

Rsi - топлински отпор на внатрешна површина

R - топлински отпор на слој материјал

Rse - топлински отпор на надворешна површина

RT = Rsi + R + Rse

dR

Вкупен топлински отпор на еднослојна конструкција RТ (m2·K)/W

RT = Rsi + R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + Rse

1

1 1

d

R

2

2 2

d

R

3

3 3

d

R

4

4 4

d

R

5

5 5

d

R

Вкупен топлински отпор на повеќеслојна конструкција RТ (m2·K)/W

31.03.2014

16

RT = Rsi + SR + Rse

T

1

RU

Коефициент на пренесување на топлината U (m2·K)/W

Корекции на коефициентот U

Коефициентот U добиен со претходно објаснетите постапки треба

да се корегира доколку врз него има битни влијанија причинети од:

воздушни фуги во топлинската изолација;

механички средства за прицврстување што минуваат низ

изолацискиот слој;

врнежи при свртени покриви.

Корегираниот коефициент Uc се добива со додавање на

корекцискиот фактор, ΔU:

Uc = U + ΔU

ΔU се добива од

ΔU = ΔUg + ΔUf + ΔUr

kадешто:

ΔUg е корекција за воздушни фуги;

ΔUf е корекција за механички средства за прицврстување;

ΔUr е корекција за свртени покриви.

31.03.2014

17

Корекции на коефициентот U

Воздушни фуги се простори во изолацискиот материјал или помеѓу

изолацијата и конструкцијата со која е во контакт. Овие фуги реално

постојат во конструкцијата но не постојат во проектот. Поделени се во

две главни категории:

пукнатини (празнини) помеѓу изолациските плочи и елементите

од конструкцијата, во правецот на топлинскиот проток;

шуплини во изолацијата или помеѓу изолацијата и

конструкцијата, перпендикуларно на топлинскиот проток.

Влијанието на воздушните фуги се манифестира со зголемување

на вредноста на коефициентот U со вредноста ΔU’’. Корекција се

прави само доколку фугите одат низ целата дебелина на изолацискиот

материјал. Поставување на изолацијата во повеќе од еден слој, со

поместување на спојниците во слоевите (како во ѕидарска врска во

редовите тула, ја отфрла потребата за корекција.

Корекција за воздушни фуги

Степен Опис ΔU’’

W/(m2·K)

0

Не постојат воздушни фуги во изолацијата или се

присутни само фуги кои не причинуваат

значителни ефекти

0,00

1

Континуирани воздушни фуги помеѓу топлата и

студената страна на изолацијата, но без можност

воздухот да циркулира помеѓу топлата и

студената страна на изолацијата.

0,01

2

Континуирани воздушни фуги помеѓу топлата и

студената страна на изолацијата, комбинирано со

шуплини, поради кои доаѓа до слободна

циркулација на воздухот топлата и студената

страна на изолацијата.

0,04

Корекции на коефициентот U Корекција за воздушни фуги

31.03.2014

18

Повеќеслојна континуирана изолација со фуги што не се преклопуваат

Корекции на коефициентот U Степен на корекција 0


Повеќеслојна континуирана изолација со фуги што не се преклопуваат

31.03.2014

19


Еднослојна континуирана изолација со скалести преклопи

Еднослојна континуира-

на изолација со фуги на

прост допир, така што

толеранциите по дол-

должина, ширина и

ортогоналност на рабо-

вите, како и димензионалната

стабилност на изолацијата се такви,

што која било шуплина не надминува 5 mm.

Ова барање е со цел да се обезбеди збирот на толеранциите по

должина или по ширина и димензионалните промени да бидат помали

од 5 mm, а исто така и отстапувањето од ортогоналноста на рабовите

да биде помало од 5 mm.


31.03.2014

20


Изолација во два слоја од кои едниот се наоѓа помеѓу дрвени

гредички или слични конструктивни елементи, додека другиот, како

континуиран слој, го прекрива првиот


Еднослојна изолација во конструкција кадешто топлинскиот отпор

на конструкцијата, не сметајќи го топлинскиот отпор на изолацијата,

изнесува најмалку 50% од вкупниот топлински отпор (Ri ≤ 0,5 RT)

31.03.2014

21


Комплетна изолација помеѓу дрвени гредички или слични

конструктивни елемени.


Континуирана еднослојна изолација со фуги на прост допир

кадешто толеранците по должина, ширина и ортогоналноста на

рабовите заедно со димензионалнта стабилност на изолацијата е

таква што фугите ја надминуваат ширината од 5 mm.

31.03.2014

22


Градежна конструкција кадешто постои можност за циркулација на

воздухот од топлата страна на изолацијата заради недоволно

затнување во долниот или горниот дел на конструкцијата.

Детална пресметка на ефектот од механички средства за

прицврстување (анкери) се прави во согласност со стандардот МКС

EN ISO 10211, за да се добие коефициентот на точкасто пренесување на топлината, , на еден анкер. Во тој случај, корекцијата на

вредноста U се добива од

Δuf = nf · кадешто nf е број на анкери на квадратен метар.

Процена на ефектот од механичките средства за прицврстување

може да се примени и со приближна постапка.

Ако изолацискиот слој е пробиен со механички средства за

прицврстување, како на пример, ѕидни спојници помеѓу ѕидарски фуги

за поврзување на два ѕида со изолација меѓу нив (“сендвич ѕид”),

анкери во покривна конструкција или во композитни панелни системи,

корекцијата на коефициентот на пренесување на топлината, Δuf се

добива од

Корекции на коефициентот U Корекција за механички средства за прицврстување

2

hT,

1

0

ffff

R

R

d

nAU

31.03.2014

23

кадешто коефициентот

α = 0,8 доколку анкерот целосно ја пробива изолацијата, или

доколку анкерот делумно е вовлечен во изолацијата

Во овие изрази:

lf е коефициент на топлинската спроводливост на анкерот,

W/(m·K)

Af е површина на напречниот пресек на еден анкер, m2

nf е број на анкери на квадратен метар

d0 е дебелина на изолацискиот слој што содржи анкери, m

d1 е должина на анкерот што го пробива изолацискиот слој, m

R1 е топлински отпор на изолацискиот слој којшто е пробиен со

анкери, (m2·K)/W

RT, h е вкупниот топлински отпор на конструкцијата, игнорирајќи ги

сите топлински мостови, (m2·K)/W

Корекции на коефициентот U Корекција за механички средства за прицврстување

0

10,8

d

d

2

hT,

1

0

ffff

R

R

d

nAU

За случаи кадешто топлинската изолација е од екструдиран

полистирен (XPS), при свртени покриви е дадена процедура за

корекција, како последица од дождовница која тече меѓу топлинската

изолација и хидроизолациската мембрана.

Вредноста U на покривната конструкција се корегира за вредноста

ΔUr, во W/(m2·K), пресметана според формулата

кадешто:

p е просечно количество врнежи за време на грејната сезона,

mm/ден

f е дождовен фактор кој одредува количество на вода

(фракција) од p, дојдена до хидроизолациската мембрана

x е фактор на зголемени топлински загуби причинети од

дождовна вода што тече врз хидроизолациската мембрана

Корекции на коефициентот U Корекција при свртени покриви

2

T

1r

R

RxfpU

31.03.2014

24

R1 е топлински отпор на изолацискиот слој над

хидроизолациската мембрана, (m2·K)/W

RT е вкупен топлиснки отпор на конструкцијата, пред примена

на корекцијата, (m2·K)/W

За еднослојна топлинска изолација над хидроизолациската

мембрана , со врски на прост судир и без покривка со чакал, изразот

(f · x) = 0,04

Корекции на коефициентот U Корекција при свртени покриви

Вкопан анкер во изолација на покривна конструкција

ФАКТОР НА

ФОРМА

31.03.2014

25

“Практична примена“ на минимален фактор на формата

Фактор на форма на зградата f0 = A/V m-1

Пресметка на фактор на форма (компактност)

на зградата f0 = A/V m-1

31.03.2014

26





31.03.2014

27

Модел 1 Модел 3

A = 220 m2

V = 300 m3

f0 = 0,733

A = 250 m2

V = 300 m3

f0 = 0,833

A = 290 m2

V = 300 m3

f0 = 0,983

Модел 2



Модел 1

A = 1 300 m2

V = 3 000 m3

f0 = 0,433

Модел 2

A = 1 600 m2

V = 3 000 m3

f0 = 0,533

Модел 3

A = 2 050 m2

V = 3 000 m3

f0 = 0,683



31.03.2014

28

Градежен модул

Основа на модул 5,0 · 5,0 = 25 m2

Хоризонтална проекција 5,0 · 3,0 = 15 m2

Волумен на модул 5,0 · 5,0 · 3,0 = 75 m3

Во анализата се употребени вкупно 45 модули

Извор: Инж. Бойко Пенев - YTONG



f0 = 0,40 f0 = 0,44

f0 = 0,52 f0 = 0,57

f0 = 0,49

Основа на композицијата - 9 модули 3 · 3 · 25,0 m2 = 225 m2 Обвивка - 78 модули (3 · 4 · 5 · 15,0) + (9 · 2 · 25,0) = 1 350 m2 Волумен на композицијата - 45 модули 3 · 3 · 5 · 75,0 = 3 375 m3




31.03.2014

29

f0 = 0,50 f0 = 0,54

f0 = 0,59

f0 = 0,75

f0 = 0,40




Фактор на форма на зградата f0 = A/V m-1

31.03.2014

30

ТОПЛИНСКИ

МОСТОВИ

Анатомија на еден топлински мост

Топлински мостови

Ѕид од гасбетон (d = 0,25 m) l = 0,17 W/(mK)

Армирано-бетонски столб (0,25 х 0,25 m) l = 2,60 W/(mK)

Внатрешна температура qi = +20°C

Надворешна температура qe = -10°C

Внатрешен површински топлински отпор Rsi = 0,13 (m2K)/W

Надворешен површински топлински отпор Rse = 0,04 (m2K)/W

Врска на ѕид од гасбетон и армирано-бетонски столб

31.03.2014

31



Пресметка на 1D модел

U = (Rsi + d/l + Rse)-1




31.03.2014

32

Изотермални линии




L2D = SUl + y

Топлински протоци

Топлински мост Стандард ISO 6946-1:1986

31.03.2014

33


fa = 0,80 m2 (0,27 %)

Парцијални површини на

секциите за широчина 1 m:

fb = 0,20 m2 (0,07 %)

fc = 1,50 m2 (0,50 %)

fd = 0,50 m2 (0,16 %)

SA = 3,00 m2 (100%)


слоевите:

d1 = 0,08 m

d2 = 0,12 m

d3 = 0,05 m

Sd = 0,25 m

SlojGustina

(kg/m3)

Koeficient natoplinska

sprovodlivost (W/m2 K)

Armiran beton (a,b) 2.500 2,33

Polna tula (b, c, d) 1.800 0,76

Beton (d) 1.800 0,93

Коефициенти на топлинска

спроводливост на секциите

и на слоевите:

a1 = a2 = a3 = 2,33

b1 = 2,33

b2 = b3 = 0,76

c1 = c2 = c3 = 0,76

d1 = d2 = 0,76

d3 = 0,93


31.03.2014

34

RT = вкупен топински отпор R’T = горна граница на топлинскиот отпор

R’’T = долна граница на топлинскиот отпор

Вкупни топлински отпори за секоја секција:

Пресметка на горна граница на топлинскиот отпор

RT = Rsi + R1 + R2 + R3 + Rse

RTa = 0,13 + 0,08/2,33 + 0,12/2,33 + 0,05/2,33 + 0,04 = 0,28

RTc = 0,13 + 0,08/0,76 + 0,12/0,76 + 0,05/0,76 + 0,04 = 0,50

RTb = 0,13 + 0,08/2,33 + 0,12/0,76 + 0,05/0,76 + 0,04 = 0,43

RTd = 0,13 + 0,08/0,76 + 0,12/0,76 + 0,05/0,93 + 0,04 = 0,49

Горна граница на вкупниот топлински отпор:

1/R’T = fa/RTa + fb/RTb + fc/RTc + fd/RTd

1/R’T = 0,27/0,28 + 0,07/0,43 + 0,50/0,50 + 0,16/0,49 = 2,46

R’T = 0,41 (m2·K)/W


Еквивалентен топлински отпор за нехомогени слоеви:

R’’T = 0,38 (m2·K)/W

Ra1 = 0,08/2,33 = 0,03

Rb1 = 0,08/2,33 = 0,03

Rc1 = 0,08/0,76 = 0,11

Rd1 = 0,08/0,76 = 0,11

Слој 1:

Ra2 = 0,12/2,33 = 0,05

Rb2 = 0,12/0,76 = 0,16

Rc2 = 0,12/0,76 = 0,16

Rd2 = 0,12/0,76 = 0,16

Слој 2:

Ra3 = 0,05/2,33 = 0,02

Rb3 = 0,05/0,76 = 0,07

Rc3 = 0,05/0,76 = 0,07

Rd3 = 0,05/0,93 = 0,05

Слој 3:

Долна граница на вкупниот топлински отпор:

1/R1 = 0,27/0,03 + 0,07/0,03 + 0,50/0,11 + 0,16/0,11 = 16,17; R1 = 0,06

1/R = fa/Ra + fb/Rb + fc/Rc + fd/Rd

1/R2 = 0,27/0,05 + 0,07/0,16 + 0,50/0,16 + 0,16/0,16 = 9,77; R2 = 0,10

1/R3 = 0,27/0,02 + 0,07/0,07 + 0,50/0,07 + 0,16/0,05 = 24,38; R3 = 0,04

R’’T = Rsi + R1 + R2 + R3 + Rse

R’’T = 0,13 + 0,06 + 0,10 + 0,04 + 0,04 = 0,38

RT = (R’T + R’’T)/2 = (0,41 + 0,38)/2 = 0,39 RT = 0,39 (m2·K)/W

U = 2,56 W/(m2·K)

Процена на грешка:

e = (R’T - R’’T)/2RT x 100 = 3,96 %


31.03.2014

35

Топлински мостови се делови од обвивката на зграда, каде како резултат на дводимензионални (2D) или тродимензионални (3D) начини на пренос на топлина, или внатрешната површинска температура е пониска, што е причина за појава на кондензација на влага, или топлинските загуби се поголеми.

Поедноставена дефиниција


Нехомогена конструкција

Градежен детал – ѕид со прозорец Градежен детал - ѕид

Хомогена конструкција





Пренесување на топлината низ хомогени и нехомогени градежни конструкции

31.03.2014

36

Топлински мост претставува дел од надворешната конструкција

на објектот, чијшто топлински отпор значително се разликува од

останатиот еднообразен дел, поради:

а) делумно или целосно навлегување на материјали со

различен коефициент на пренесување на топлината во

надворешната конструкција

и / или

б) различна дебелина на материјал

и / или

в) разлика помеѓу внатрешната и надворешната површина,

како што се местата на врските ѕид – под – таван.

Топлински мостови Дефиниција според МКС EN ISO 10211

Делумно навлегување (а) Продор низ целата дебелина (а)


31.03.2014

37

Различна дебелина (б) Разлика внатре / надвор (в)


Продор на метал низ материјал со висока вредност λ (бетон)

Продор на метал низ материјал со ниска вредност λ (стиропор)

Продор на метал со различни површини од внатрешната и од надворешната страна на елементот

Класификација на топлинските мостови Конструкциски топлински мостови (а)

31.03.2014

38

Внатре Изотерми Протоци

Надвор Изотерми Протоци

Класификација на топлинските мостови Геометриски топлински мостови (в)

Класификација на топлинските мостови Конструкциско - геометриски топлински мостови (а, в)

31.03.2014

39

Конвекциски топлински мостови

Топлински мостови генерирани од околината

Класификација на топлинските мостови Периодични топлински мостови

Одговорот е: Да, доколку некој хипотетички објект во форма на топка орбитира околу Земјата

Дали постои градежен објект без топлински мостови ?

31.03.2014

40

Основа/пресек

Преграден ѕид

или таваница

Изотерми Топлински

протоци


протоци A


Основа/пресек

Преграден ѕид

или таваница


протоци


протоци A


A

31.03.2014

41

Пресек Топлински

протоци Изотерми

A


Пресек Топлински

протоци Изотерми

A


A

31.03.2014

42

Основа Изотерми Топлински

протоци

A


Основа Изотерми Топлински

протоци

A


A

31.03.2014

43

Одговорот е:

НЕ ПОСТОИ !

Кои се последиците од присуството на топлинските мостови во згради ?

1. Зголемени топлински загуби, зголемени трошоци за греење

2. Ниски внатрешни површински температури, можност за

кондензација на влага и појава и растеж на мувла, здравствени

проблеми на луѓето, како што се:

алергии

главоболка

иритација на грлото и носот

ринитис

астма и др.


КОНДЕНЗАЦИЈА

И МУВЛА

31.03.2014

44

Кондензација и појава на мувла Услови за развој на мувла: влага и храна

Извор: Harriman L. Preventing Mold & Mildew in GSA Buildings. Mason-Grant Consulting

Кондензација и појава на мувла Развој на габички

Извор: Jawetz E, Melnick J, Adelberg E. Medical Microbiology. Middle East Edition. Lebanon, 1995

31.03.2014

45

Микроскопски изглед Макроскопски изглед

Кондензација и појава на мувла

Aspergillus ruber, Penicillium cyclopium

Кондензација и појава на мувла Микроскопски снимки на колонии габички

31.03.2014

46



31.03.2014

47

Кондензација и појава на мувла Случаи од објекти во Скопје – мувла во кујна

Кондензација и појава на мувла Случаи од објекти во Скопје – мувла во бања

31.03.2014

48

Кондензација и појава на мувла Случаи од објекти во Скопје – мувла во спална

Кондензација и појава на мувла Случаи од објекти во Скопје – мувла во дневна соба

31.03.2014

49

Кондензација и појава на мувла Реална состојба и компјутерска симулација

Внатрешна кондензација на стакла

31.03.2014

50



31.03.2014

51


Транспарентни конструкции – прозорци и балконски врати

Пренесување на топлината

31.03.2014

52

Детал Протоци Изотерми

Топлински мост кај дистанцерот

Разни типови дистанцери

31.03.2014

53

Топлински прекини кај метални прозорски рамки

fg

gffggw

AA

lUAUAU

U = Коефициент на пренесување на топлината [W/(m2·K)]

A = Површина

y = Коефициент на линеарно пренесување на топлината на топлинскиот мост кај дистанцерот [W/(m·K)]

l = Должина на топлинскиот мост кај дистанцерот (m1)

Индекси: w = прозорец (window)

g = стакло (glass)

f = рамка (frame)

Транспарентни конструкции – прозорци и балконски врати

31.03.2014

54

СТАНДАРД

МКС EN ISO 14683

B Balcony балкон и надворешен ѕид C Corner агол на два надворешни ѕида CL Cantilever еркер F Floor под и надворешен ѕид IW Internall Wall надворешен и внатрешен ѕид P Pillar столб R Roof покрив и надворешен ѕид W Window прозорец

Означување на топлинските мостови Стандард МКС EN ISO 14683

31.03.2014

55

Означување на топлинските мостови

Вертикални

топлински

мостови

Хоризонтални

топлински

мостови

1. Нумерички методи

- Метод на конечен елемент

- Метод на конечна разлика

- Метод на топлинска рамнотежа

2. Користење на каталози на топлински мостови

3. Основни физички големини на топлинските мостови се:

Коефициент на линеарно пренесување на топлината

y W/(m·K) Топлински загуби низ топлинскиот мост

Q = y · l (W/K) Фактор на внатрешна површинска температура

fRsi

Методи за оцена на топлинските мостови

31.03.2014

56

Стандард МКС EN ISO 14683


31.03.2014

57



31.03.2014

58



31.03.2014

59



31.03.2014

60


Стандард МКС EN ISO 14683 Покриви

31.03.2014

61

Стандард МКС EN ISO 14683 Покриви

y вредности од МКС EN ISO 14683 Реални y вредности за сеизмички детали

Типови на топлински мостови

31.03.2014

62

Типови на топлински мостови

y вредности од МКС EN ISO 14683 Реални y вредности за сеизмички детали

Врски на два ѕида на агол

Каталог на линеарни топлински мостови

31.03.2014

63

Врски на два ѕида на агол


Врски на внатрешни преградни ѕидови со надворешни ѕидови


31.03.2014

64

Врски на внатрешни преградни ѕидови со надворешни ѕидови


Балконски конзоли


31.03.2014

65

Балконски конзоли


Врска на меѓукатна конструкција со надворешен ѕид


31.03.2014

66

Врска на меѓукатна конструкција со надворешен ѕид


Топлински мост TB C.5 – 1.5

Изотерми и

топлински протоци Детал

TB Топлински мост (Thermal bridge) C. Група агли (Corner) 5 - Подгрупа - различен тип од истата група 1. Местоположба на топлинската изолација (1 = однафдвор) 5 Реден број на топлинскиот мост


31.03.2014

67

U1 U2 ψe fRsi ql qe qsi

W/(m2·K) W/(m·K) W/m °C °C

0,291 17,7 0 17,0 22,2 -5 16,2 -0,033 0,846 26,6 -10 15,5 31,0 -15 14,7 0,401 35,5 -20 14,0

Варијанта 1: ѕидови 25 cm, столб 25 х 25 cm, топлинска изолација 8 cm.


W/(m2·K) W/(m·K) W/m °C °C

0,340 21,6 0 16,3 27,1 -5 15,4 -0,028 0,813 32,4 -10 14,5 37,9 -15 13,6 0,507 43,3 -20 12,6

Oсновна конструкција: ѕидови 25 cm, столб 30 х 30 cm, топлинска изолација 6 cm.


W/(m2·K) W/(m·K) W/m °C °C

0,254 15,2 0 17,4 19,0 -5 16,8 -0,037 0,868 22,8 -10 16,1 26,6 -15 15,5 0,337 30,4 -20 14,8



W/(m2·K) W/(m·K) W/m °C °C

0,372 21,9 0 16,5 27,4 -5 15,7 -0,033 0,822 32,8 -10 14,8 38,3 -15 13,9 0,522 43,8 -20 13,1



W/(m2·K) W/(m·K) W/m °C °C

0,314 17,8 0 17,2 22,2 -5 16,5 -0,037 0,855 26,7 -10 15,8 31,1 -15 15,0 0,410 35,6 -20 14,3



W/(m2·K) W/(m·K) W/m °C °C

0,271 15,2 0 17,6 19,0 -5 17,0 -0,041 0,876 22,7 -10 16,4 26,5 -15 15,8 0,343 30,3 -20 15,2



3D Топлински мостови

31.03.2014

68

3D Топлински мостови

ПРИМЕРИ ОД ПРАКСА

31.03.2014

69

Случај 1 Случај 2 Случај 3 Случај 4

Местоположба на топлинската изолација Детали


Местоположба на топлинската изолација Изотермални линии

31.03.2014

70

Местоположба на топлинската изолација Топлински протоци


Споредба на резултатите од пресметките за 4 типа надворешни ѕидови

Конструкција U

W/(m2 K) y

W/(m K) Ueq

W/(m2 K) θsi min

C

Конднезација за θi = +20 C i fi = 60 %

θsi < θdp = +12,0 C

ql W/m∙K

%

Случај 1 0,46 0,12 0,49 +18,1 не постои 58,55 100

Случај 2 0,45 3,05 1,21 +10,5 постои 145,02 248

Случај 3 0,45 1,76 0,89 +11,3 постои 106,82 182

Случај 4 0,61 2,45 1,22 +9,3 постои 146,69 251

18,1 C 10,5 C 11,3 C 9,3 C

Местоположба на топлинската изолација

31.03.2014

71

Местоположба на топлинската изолација

Детал Tоплински протоци Изотермални линии

ye = 0,75 W/(m·K)

Балконска конзола во ѕид со надворешна изолација

qsi min = 13,9°C

31.03.2014

72

Балконска конзола во ѕид со изолација во средина - “сендвич ѕид“


ye = 1,19 W/(m·K)

qsi min = 10,1°C

Балконска конзола во ѕид со внатрешна изолација


ye = 0,71 W/(m·K)

qsi min = 7,2°C

31.03.2014

73

Изолирана балконска конзола во ѕид со надворешна изолација


ye = 0,31 W/(m·K)

qsi min = 16,3°C

Систем HALFEN – DEHA®

Дилатирање на балконска конзола

31.03.2014

74

Систем ”Schöck Isokorb” ®


Систем ”Schöck Isokorb” ®



ye = 0,02 W/(m·K)

qsi min = 17,9°C

31.03.2014

75

Корекција на топлински мостови


31.03.2014

76



31.03.2014

77



31.03.2014

78


Штети на фасади

31.03.2014

79




31.03.2014

80

вертикален пресек


основа

Административна зграда на Булевар Карл Маркс во Скопје

31.03.2014

81

Површина на прозорци > 50% од фасадата



31.03.2014

82


36% армиран бетон


31.03.2014

83

“Сендвич“ ѕидови


31.03.2014

84

Toplinski most

TB IF2

Toplinski most

P3

Градежен детал Изотерми Топлински протоци

Калкански ѕид Постојна состојба

31.03.2014

85

Toplinski most

TB IF1

Калкански ѕид Надворешна топлинска изолација КСиНТИ


Тип на

ѕидот

U

W/(m2·K)

ye

W/(m·K)

Ueq

W/(m2·K) fRsi

qsimin

°C

Кондензација при qi = 20°C, fi = 60%

ако qsi min< qdp= 12°C

q

W/m %

“сендвич” 0,46 4,39 1,92 (+417%) 0,63 9,9 ДА 109 247

КСиНТИ 0,47 0,59 0,67 (+ 42%) 0,92 17,7 НЕ 44,2 100

Калкански ѕид Споредба на резултатите за катна височина 3,0 m

31.03.2014

86



Толински мост IF2

Надворешна топлинска изолација КСиНТИ Калкански ѕид

Толински мост IF1


31.03.2014

87

Топлински

мост

U

W/(m2·K)

ye

W/(m·K)

Ueq

W/(m2·K) fRsi

qsi min

°C

Кондензација

при qi = 20°C, fi = 60%

ако qsi min < qdp = 12°C

q

W/m %

TB IF2 0,46 1,78 1,25 (+272%) 0,643 9,8 ДА 84,4 218

TB IF1 0,53 0,09 0,58 (+ 9%) 0,907 17,3 НЕ 38,8 100

Калкански ѕид Споредба на резултатите за меѓукатна конструкција

Топлински

мост

U

W/(m2·K)

ye

W/(m·K)

Ueq

W/(m2·K) fRsi

qsi min

°C

Кондензација при

qi = 20°C, fi = 60%

ако qsi min < qdp = 12°C

q

W/m %

TB P3 0,46 0,47 0,69 (+50%) 0,74 11,9 ДА 43,2


Толински мост P3


31.03.2014

88

Градежен детал

Изотерми




Топлински

мост

U

W/(m2·K)

ye

W/(m·K)

Ueq

W/(m2·K) fRsi

qsi min

°C

Кондензација при

qi = 20°C, fi = 60%

ако

qsi min < qdp = 12°C

q

W/m %

P1 0,44 1,47 1,03 (+234%) 0,639 9,2 ДА 77,0 218

P2 0,44 0,07 0,47 (+ 6,8%) 0,916 17,5 НЕ 35,3 100

Надворешна топлинска изолација КСиНТИ Калкански ѕид


Градежен детал

Изотерми


31.03.2014

89

ИЗОЛАЦИСКИ

МАТЕРИЈАЛИ И СИСТЕМИ

При изборот, покрај важното својство, коефициентот на топлинска спроводливост (l), споредбата може да се прави и според нивните физички својства и други елементи:

Структурата Формата Густината Механичката отпорност Стисливоста Еластичноста Способноста за впивање вода Отпорноста на дифузија на влага Температурниот опсег за примена Отпорноста на огин Чувствиленоста во контакт со агресивни материи и средини Димензионалната стабилност Стареењето Хемискиот состав Цената Манипулативноста при вградувањето Еколошкиот момент итн.

Материјали за топлинска изолација

31.03.2014

90

За стиропорот може да се чујат најконтрадикторни мислења, од оние дека тој е речиси идеален изолациски материјал, па сè до оние дека гори, се губи, испарува, опасен е за човековото здравје, го јадат глувци, инсекти итн.

Вистината е следна: како и секој градежен материјал и стиропорот има свои добри, но и чувствителни својства.

Некои хемиски материи и соединенија се агресивни за стиропорот, како што се органски разредувачи, бензини, бензоли, ацетони, толуени, нитро-разредувачи, бои на нитро база, нафта, лепила врз база на органски разредувачи и феноли.

Во градежните конструкции мала е можноста стиропорот да дојде во контакт со нив.

За разлика од овие агресивни материи, стиропорот е постојан во алкални средини, при дејство на киселини, соли, морска вода, сапуни, силикони, шпиритус и др.

Материјали за топлинска изолација Експандиран полистирен (EPS) - Стиропор

Стиропорот е чувствителен на високи температури. Долготрајната изложеност на температури до +80°C не може да му причини оштетувања, а тој добро ги поднесува и краткотрајните температури до +130°C (на пример, во котакт со врел битумен). Но, во контакт со повисоки температури, неговата употреба не е дозволена. Во обичните градежни конструкции не постојат вакви високи температури, односно ограничувања од аспект на неговата температурна постојаност.

Од аспект на горливоста, постојат два типа стиропор: едниот спаѓа во групата запалливи материјали и при евентуален пожар тој бурно согорува, притоа трошејќи големи количества кислород.

Вториот тип спаѓа во група самогасливи, кај кои процесот на горење запира откако ќе се отстрани изворот на пожарот, односно доаѓа до самогасење. Првиот тип, горливиот стиропор, речиси насекаде е исфрлен од производство.


31.03.2014

91

Ултравиолетовите сончеви зраци имаат директно неповолно влијание врз стиропорот доколку тој биде изложен на нивно дејство во подолг временски период, неколку месеци или повеќе. Оштетувањата се манифестираат со пожолтување на изложените површини, промена на структурата и ронење на површинските слоеви. За неговата трајност, задолжително е тој да биде механички затворен од сите страни со други градежни материјали.

Точно е дека стиропорот може да биде нападнат од глодари или птици. Но не како храна, зашто 97 - 99% од неговиот волумен е воздух, а 1 - 3% е полистирен, кој во никој случај не е хранлива материја. Птиците и глодарите го користат стиропорот за правење гнезда, а тоа говори за фактот дека и животните го ценат како добар изолациски материјал. Проблемот со заштитата едноставно се решава со затворање на стиропорот од сите страни, во секоја градежна конструкција.


Природно својство на стиропорот се однесува на димензионалната стабилност, односно својството да ги намалува димензиите по експандирањето. Оваа контракција може да трае и повеќе од 3 години, но за практична употреба важни се вредностите на контракцијата во првите 3 месеци (првите 90 дена). Во зависност од масата (густината) на стиропорот, контракцијата за овој период изнесува околу 0,3%, што значи дека стиропорот е димензионално стабилизиран (“одлежан“).

Дополнителната контракција од околу 0,1% што се случува до крајот на периодот на стабилизацијата, во најголем број случаи е занемарлива и не е штетна. Но, непознавањето и непочитувањето на ова негово својство може да предизвика несакани ефекти при вградувањето на “неодлежан“ стиропор во некои специфични конструкции, како што се композитни системи за надворешна топлинска изолација на фасадни ѕидови (КСиНТИ)..


31.03.2014

92

Многу добра изолациска моќ, што му овозможува со мали дебелини да постигне оптимална топлинска изолација

Добра отпорност на притисок и можност за вградување во конструкции кадешто од изолацискиот материјал се бара носивост (на пример, во подните изолации).

Мала густина (15 до максимум 30 kg/m3) што го прави да биде најлесен изолоациски материјал

Малку впива вода. По седумдневно потопување во вода впива 0,3 - 0,8 волуменски %, во зависност до густината, а многу бргу ја испушта по сушењето. Ова се должи на фактот што ќелиите во стиропорот се затворени. Од степенот на експандирањето и густината зависи и процентот на впиената вода

Конкурентна цена во однос на другите изолациски материјали со иста изолациска моќ, лесна обработка при вградувањето, безбеден во еколошка смисла

Позитивни својства на стиропорот


Полистиренски гранулат


31.03.2014

93

Предекспандирани полистиренски гранули


Кондиционирање


31.03.2014

94

Калап за блок форма


Блок форма


31.03.2014

95

Сечење на блокови во плочи


Материјали за топлинска изолација Еластифициран стиропор

31.03.2014

96

Материјали за топлинска изолација Минерална волна (камена волна)


31.03.2014

97



31.03.2014

98

Материјали за топлинска изолација Минерална волна (стаклена волна)


31.03.2014

99



31.03.2014

100

Имаат идентичен коефициент на топлинска спроводливост, l

Можат да се конфекционираат во најразновидни форми, растресита волна во вреќи, фенолизирани филцеви во ролни, плочи со различна густина, дебелина и финална обработка, од најмеки (најлесни) до најтврди (најтешки), т.н. “душеци“ прошиени со друга материјал (натрон хартија, тер хартија, алуминиумска фолија, метална мрежа), јажиња и кокили за изолација на цевки итн.

Отпорни се на високи температури и пожар

Имаат извонредни ефекти во т.н. “пливачки подови“ во меѓукатните конструкции за апсорпција на ударен звук

Поволна цена и едноставност при вградувањето

Материјали за топлинска изолација Заеднички својства на камената и стаклената волна

Материјали за топлинска изолација Разлики помеѓу камената и стаклената волна

Значително се разликуваат во тежината (масата) по единица волумен. Камената волна е потешка, одредени производи можат да достигнат и до 180 kg/m3, додека вообичаена тежина на стаклената волна се движи од 30 - 50 kg/m3

Во зависност од суровинскиот состав при производството на камената волна, суровината може да содржи одредени примеси кои во случај на присуство на влага во волната (градежна влага пред вградување, дифузна влага, атмосферска влага заради дефекти во системот за одводнување и сл.) можат негативно да се одразат врз структурата на влакната. Производителите на камена волна овој ризик го превенираат со соодветно импрегнирање на волната

Основната суровина за производство на стаклената волна е стаклото - силициум диоксид (SO2) којшто е резистентен на сите можни негативни влијанија од други материи (освен флуороводородна киселина) и вода.

Во однос на цената, предноста е на страна на стаклената волна: за идентични или слични форми на производи и исти изолациски ефекти, стаклената волна е поефтина

31.03.2014

101

Материјали за топлинска изолација Гасбетон (трговски имиња “Итонг“, “Сипорекс“)

Материјали за топлинска изолација Гасбетон - “Мултипор“

31.03.2014

102



31.03.2014

103



31.03.2014

104

Материјали за топлинска изолација Дрвена волна (трговско име “Хераклит“, “Новолит“)

Материјали за топлинска изолација Комби плочи

31.03.2014

105

Изолациски материјали и системи

VIP со пресечен агол

Лепило во ленти за лепење на VIP врз надворешен ѕид

Детал на VIP

Вакуумирани изолациски плочи (VIP)

Пресек низ ѕид со залепен VIP

Изолациски материјали и системи

Вакуумирани изолациски плочи (VIP)

31.03.2014

106

ОБУКА ЗА ЕНЕРГЕТСКИ

КОНТРОЛОРИ

CeProSARD ISO 9001:2008 ISO 14001:2004

Скопје, Март - Мај 2014

Д-р Петар Николовски, дипл. инж. арх.

Тема 3. Анализа на постоечката состојба на енергетската ефикасност на зградите,

градежните единици, постројките и индустриските процеси

Documents

ISO 9001:2008 ISO 14001:2004 ОБУКА ЗА ЕНЕРГЕТСКИ … · 31.03.2014 10 Соодветно на топлинскиот отпор при пренесувањето