Deniz Hadzi Mustafa
PREVERJANJE USTREZNOSTI OBJEKTA
Maribor, november 2017
PREVERJANJE USTREZNOSTI OBJEKTA STANOVANJSKE STAVBE GLEDE
NA TOPLOTNE IZGUBE
Maribor, November 2017
PRAPOTNIK BRDNIK za pomo in vodenje pri
izdelavi projektne naloge in as, ki mi ga je
posvetila, ter podjetju BIDAT PLUS d.o.o za vso
potrebno projektno dokumentacijo.
študij in mi je s svojo ljubeznijo in potrpljenjem stala
ob strani v vseh lepih in slabih trenutkih.
II
TOPLOTNE IZGUBE
toplotne izgube
Povzetek
V današnjem asu je optimizacija porabe energije vse bolj pomembna. Racionalna uporaba
energije in zmanjševanje toplotnih emisij je izziv za inenirje gradbeništva, ki strmijo k
iskanju nainov reduciranja nepotrebnih izgub in varevanju energije. Diplomsko delo
obravnava izraun toplotnih izgub za stanovanjski objekt, ki je po funkciji samostojna
stanovanjska hiša. Najprej bomo izraunali toplotne prepustnosti fasade, stropa in tal
objekta in bomo ugotovili, e so toplotne izgube ustrezne glede na maksimalne vrednosti, ki
jih doloa tehnina smernica [1]. Zatem bomo izraunali koeficient toplotnega prehoda
skozi ovoj stavbe, kjer bomo upoštevali toplotne izgube zaradi linijskih toplotnih mostov. Na
koncu bomo predlagali nekaj rešitev za zmanjšanje toplotnih izgub.
III
RESPECT TO HEAT LOSS
Key words: civil engineering, building physics, heat loss, liner heat loss, thermal bridges
Abstract
Nowdays, optimization of the energy loss is becoming more significant . Racional use of
energy and reducing the losses of heat emission are the challenges for the civil engineers,
who strive to find ways to reduce and save the unnecessary loss of energy in buildings. This
thesis is focusing on calculation of heat loss in residential building, which is, by its function,
a separate dwelling house. First, we will calculate the thermal transmittance of the facade,
ceiling and floor of the building and we will find out if they have the appropriate heat loss
in relation to the maximum value set by tehnical guidelines [1]. Second, we will calculate
the heat transfer coefficient of the building envelope in which we will include heat loss due
to thermal bridges. At the end, we will suggest some building improvements that can help
reduce the heat losses.
2.2.3. Sevanje................................................................................................................ 5
2.3.2. Toplotne izgube skozi tla ..................................................................................... 9
2.4. Koeficient toplotnega prehoda skozi ovoj stavbe ..................................................... 12
2.4.1. Koeficient direktnega toplotnega prehoda ........................................................ 13
2.4.2. Toplotni mostovi................................................................................................ 14
V
3.3. Izraun toplotne prepustnosti – STROP (DETALJ 2) .............................................. 20
3.4. Izraun toplotne prehodnosti – TLA (DETALJ 3) ................................................... 22
3.5. Izraun toplotnih izgub skozi ovoj stavbe ................................................................ 23
3.5.1. Izraun koeficienta toplotnega prehoda za stene ovoja stavbe – HD1 ............... 24
3.5.2. Izraun koeficienta toplotnega prehoda za toplotne mostove – HD2 ................ 25
3.5.3. Izraun toplotne izgube skozi tla stavbe ........................................................... 26
3.5.4. Izraun celotne toplotne izgube ........................................................................ 26
4. ZAKLJUEK .................................................................................................................. 27
H – koeficient toplotnega prehoda
Hg – koeficient toplotnega prehoda skozi tla
HU – koeficient toplotnega prehoda skozi neogrevane prostore
HD1 – koeficient toplotnega prehoda skozi stene ovoja stavbe
HD2 – koeficient toplotnega prehoda skozi linijske toplotne mostove s
HD3 – koeficient toplotnega prehoda tokovnih toplotnih mostov
hc – prestopni površinski koeficient
hr – sevalni površinski koeficient
P – obseg tlorisa
Rse – zunajni površinski upor
θn – notranja temperatura
θz – zunanja temperatura
w – debeline zunajne stene
λ – koeficient toplotne prevodnosti
λ' – toplotna prepustnost zemljine
Ψj – linijska toplotna prepustnost
ISO – International standards organization
1
potratni porabi energije.
V tem sodobnem asu je potrebno, da se mi, kot ininerji, potrudimo zmanjšati
onesnaevanje okolja in omogoimo strankam dostop do uinkovitejše uporabe energije. Po
drugi strani pa so konstrukcije, ki jih gradimo, pod vplivom zunanjih in notranjih dogajanj.
Za prijetno bivanje v njih moramo vzdrevati ustrezno temperaturo, vlanost in kakovost
zraka.
Ko govorimo o ustrezni temperaturi, je konstrukcije potrebno segrevati in hladiti odvisno od
zunanjih faktorjev. Pri starejših konstrukcijah pri tem veji del energije izgubljamo zaradi
nekvalitetne ali nezadostne izolacije. Zaradi tega se v zadnjem asu pri sanacijah in
izgradnjah novih stavb vse ve pozornosti namenja zmanjševanju toplotnih izgub.
Namen projektne naloge je predstavili praktini primer izrauna toplotnih izgub na
obstojeem objektu namenjenem za bivanje, za katerega projektno dokumentacijo sem
pridobil zahvaljujo podjetju BIDAT PLUS d.o.o. Preverili bomo ali izbrani objekt ustreza
pravilnikom o uinkoviti rabi energije v stavbah (Tehnina smernica TSG-1-004:2010 [1]).
V projektni nalogi bomo poskušali na im bolj preprost nain predstaviti principe prevajanje
toplote v stavbah. Osredotoili se bomo na raunanje toplotnih izgub skozi stene, strop in tla
stavbe ter na prehod toplote skozi toplotne mostove, ki predstvaljajo veliki dele energijske
izgube stavb. Vpliv toplotnih mostov bomo ocenili s pomojo kataloga toplotnih mostov, ki
ga najdemo v standardu ISO 14683:2008 [2].
2
2.1. Osnovne definicije
Energija se iz enega sistema na drugi sistem lahko prenaša na ve nainov. Enega izmed
nainov prenosa energije poganja razlika v temperaturi med dvema sistemoma. Energijo, ki
se prenese med sistemoma v takšnem primeru, imenujemo toplota Q.
Toplotni tok je fizikalna koliina, ki pove, koliko toplote v asovni enoti pretee med dvema
telesoma v toplotnem stiku. Zapišemo ga kot
e je toplotni tok konstanten, govorimo o stacionarnem nainu prevajanja toplote in toplotni
tok definiramo kot
Da bi opisali koliino toplotnega toka na enoto površine ploskve A, ki je pravokotna na smer
prevajanja toplote, definiramo gostoto toplotnega toka
1 povzeto po [3-5]
V gradbeništvu sta zlasti pomembni koliini toplotna prepustnost U [
2 ], ki je definirana
kot gostota toplotnega toka, ki pretee skozi steno pri temperaturni razliki 1K in koeficient
toplotnega prehoda H [
], ki pa je definiran kot toplotni tok, ki pretee skozi ovoj neke
stavbe pri temperaturni razliki 1K. Toplotna prepustnost je tako mera za kvaliteto stene,
koeficient toplotnega prehoda pa mera za kvaliteto izvedbe stavbe glede na toplotne izgube.
im manjša sta toplotna prepustnost in koeficient toplotnega prehoda, tim manjše so izgube
pri ogrevanju objekta.
prevajanje (kondukcija),
prestop (konvekcija),
sevanje (radiacija).
2.2.1. Prevajanje toplote (kondukcija)
Kondukcija je nain prenosa toplote s pomojo mikroskopskih delcev, kjer delci ne morejo
prepotovati daljših razdalj oziroma le nihajo okoli neke doloene lege. Pri tem med seboj
trkajo, pri em nastane prenos energije. Ko govorimo o kondukciji, mislimo na prenos
toplote v trdninah. Pri homogenem materialu je toplotni tok odvisen od vrste materiala,
debeline in plošine mejne ploskve ter razlike temperatur. Osnovna enaba prevajanja
toplote za primer ravne stene debeline d in površine A, katera se nahaja med konstantnimi
temperaturami θ1 in θ2 je
kjer je λ koeficient toplotne prevodnosti in je odvisen od vrste snovi.
2.2.2. Prestop toplote (konvekcija)
Prestop toplote je mehanizem prenosa energije skozi tekoine (pline in kapljevine). Prenos
energije se vrši preteno s skupinskim gibanjem molekul (npr. kroenje zraka). Poznamo
dva naina konvekcije:
prisilni prestop – premikanje snovi povzroa mehanska naprava (npr. rpalka) in
naravni prestop – premikanje snovi povzroa naravni proces (npr. vzgon).
V stacionaranem stanju se s konvekcijo vrši prenos toplote med tekoino (plinom ali
kapljevino) in trdno snovjo.
,
(2.4)
5
Toplotni tok, ki se prenese med tekoino in trdno snovjo lahko zapišemo kot
kjer je:
dale stran od stine površine,
A – površina trdnega telesa
hc – je prestopni površinski koeficient.
Prestopni površinski koeficient je odvisen od velikega števila koliin kot npr. oblike in
lastnosti stine površine, lastnosti plina (tlak, gostota, hitrost). Zato ga je zelo teko
teoretino izraunati in se ga v veini primerov doloa eksperimentalno.
2.2.3. Sevanje
Atomi in molekule v snoveh ne mirujejo. Njihova aktivnost je odvisna od temperature, saj
se umirijo le, e snov ohladimo na temperaturo absolutne nile, torej 0 K. im višja je
temperatura nad absolutno nilo, tem hitrejše je gibanje atomov in molekul in tem veja je
pogostost medsebojnih trkov. Pri tem se elektrini naboji delcev nenehno pospešujejo ali
pojemajo in ustvarjajo elektromagnetno valovanje.
Prenos toplote s sevanjem se razlikuje od prenosa toplote s prevodom in prestopom v nekaj
posebnostih:
Ker se elektromagnetno valovanje širi tudi v vakuumu, se tudi toplotno sevanje
prenaša tudi brez prisotnosti snovi (npr. prenos energije s Sonca na Zemljo).
Φ =hc (θ1 – θ2) A,
(2.5)
6
Gostota toplotnega sevanja je odvisna od absolutne temperature sevala na etrto
potenco, medtem ko sta pri prevodu in konvekcij gostoti toplotnega toka linearno
odvisni od temperaturne razlike.
Toplotni tok oddajajo vsa telesa s temperaturo, torej tudi telesa z nijo temperaturo
oddajajo topltni tok, ki ga sprejemajo telesa z višjo temperaturo. Pa vendarle je
toplotni tok, ki ga telo z višjo temperaturo odda telesu z nijo temperaturo veji kot
toplotni tok, ki ga telo z nijo temperaturo odda telesu z višjo temperaturo. Zato
skupni toplotni tok vedno tee s telesa z višjo temperaturo na telo z nijo temperaturo.
Za temperaturne razlike nekaj 10 lahko toplotni tok lineariziramo in zapišemo kot
kjer je hr sevalni površinski koeficient [
2 ].
2.3. Toplotni tok skozi dele stavbe
Prehajanje toplote skozi plaš zgradbe se sestoji iz delea, ki nastane zaradi prevajanja
toplote in delea, ki nastane zaradi prezraevanja. Toplotne izgube, ki nastanejo zaradi
prevajanja toplote skozi zidove, okna, strope, balkone, strehe in podobno se da doloiti dokaj
natanno, dokler izgube, ki nastanejo zaradi nestacionarnih pojavov (npr. prezraevanja,
netesnosti odprtin (okna, vrata), vpliva vetra, itd.), pa se lahko zajame v izraun le bolj ali
manj priblino. Celotne toplotne izgube tedaj doloajo projektne osnove za izraun potrebnih
ogrevnih teles, ob pogoju, da je zadošeno optimalnim ekonomski merilom. Velja namre
dejstvo, da je minimiziranje toplotnih izgub sicer fizikalno izvedljivo, toda zelo redko je pa
ekonomsko tudi upravieno.
(2.6)
7
2.3.1. Toplotni tok skozi homogeno steno
Postopek raunanje toplotnega toka skozi steno je prevzet iz standarda ISO 6946:2008 [6] .
Na sliki 1 je prikazan sistem N vzporednih plasti razlinih debelin in lastnosti materiala, ki
so obdani z zrakom temperature θz na zunanji strani in θn na notranji strani. Zunanja
temperatura stene v splošnem ni enaka temperaturi zunanjega zraka dale od stene zaradi
vrste pojavov, ki ob steni nastopajo. Takšni znailni pojavi so: konvekcija, sevanje, vpadli
solarni energijski tok in prenos latentne toplote (izparevanje, kondenzacija in zmrzovanje
vodne pare). Iz navedenih razlogov je potrebno razlikovati temperaturo zunanje stene θsz od
temperature zunanjega zraka dale od stene θz, pri emer torej velja , θsz ≠ θz. V splošnem za
notranjo steno velja podobno razmišljanje. Temperatura notranje stene θsn ni enaka
temperaturi zraka v notranjosti θn dale od mejne plasti.
8
Slika 1: Skica 1.13 iz Brunko Cvikl, Gradbena fizika (delovno gradivo), fakulteta za gradbeništ9vo, 2002
[3].
V stacionarnem stanju je toplotni tok, ki tee skozi opisani sistem (ob upoštevanju pojavov
na mejnih plasteh in ob predpostavki, da velja θn > θz) podan z izrazom
kjer je U celotna toplotna prepustnost, ki upošteva prehod toplote skozi sistem ravnih sten
in vkljuuje prevajanje, konvekcijo in sevanje. Iz definicije izhaja, da je celotna toplotna
prehodnost U enaka reciproni vrednosti celotnega toplotnega upora RTcel sistema, ki je v
prikazanem primeru kar vsota zaporedno vezanih toplotih uporov
= ( − ), (2.7)
9
kjer RSi in RSe opisujeta prenos toplote s sevanjem in konvekcijo med površino konstrukcije
in okolico, ∑RTi pa opisuje prenos toplote s kondukcijo skozi konstrukcijo. Torej
in
Vrednosti površinskih upornosti RSi in RSe so navedene v Tabeli 1.
Tabela 1: Karakteristišne površinske upornosti povzete po standardu ISO 6946:2007 [3].
Površinska upornost
2.3.2. Toplotne izgube skozi tla
Pomembni dele toplotnih izgub skozi ovoj zgradbe tvori prehod toplote skozi talne
površine. Razmere si je mogoe najpreprosteje predoiti v pribliku tal v obliki vodoravne
temeljne ploše (glej sl. 2).
RTcel = RSi + ∑RTi + RSe (2.8)
= 1
+ 1
.
(2.10)
10
Slika 2: Predelana skica 1.22 iz Brunko Cvikl, Gradbena fizika (delovno gradivo), fakulteta za gradbeništvo,
2002 [3].
Toplotni tok v tla se ne prevaja pravokotno in v eni smeri ampak toplota prehaja skozi tla v
zemljo in skozi zemljo v neposredno okolico. Za izraun toplotnih izgub skozi tla bom
uporabil metode, ki so opisane v standardu ISO 13370:2008 [7].
Tabela 2: Koeficienti toplotne prevodnosti za razline zemljine (prevzeto po standardu ISO 13370:2008 [7]).
Opis zemljine Toplotna prevodnost
Skala 3,5
Toplotna prepustnost skozi tla za hišo brez kleti je podana z izrazom
11
′ – toplotna prepustnost zemljine (glej tabelo 2)
′ – faktor oblike, ki oznauje kolinik med površino tlorisa A v m2
in polovico njegovega obsega P v metrih
Ekvivalentno debelino dt [m] izraunamo po enabi
kjer je:
Rf – toplotni upor talne ploše.
0 = 2
(2.14)
12
Celotni koeficient toplotnega prehoda HT lahko zapišemo kot:
kjer je:
Hg- koeficient toplotnega prehoda skozi tla [W/K],
HU - koeficient toplotnega prehoda skozi neogrevane prostore [W/K],
HD1 - seštevek toplotnih izgub skozi stene ovoja stavbe [W/K],
HD2 - seštevek toplotnih izgub skozi linijske toplotne mostove stavbe [W/K],
HD3 – prispevek tokovnih toplotnih mostov [W/K],
Ai - površina elementa i ovoja stavbe [m2],
Ui - toplotna prepustnost elementa i ovoja stavbe [W/(m2K)],
Ψj - linijska toplotna prepustnost [W/(mK)],
lj – dolina linijskega toplotnega mosta [m],
Ao - površina tal [m2],
λk - tokovna toplotna prepustnost tokovnem toplotnega mostu k [W/K],
Komentari:
(2.16)
2.4.1. Koeficient direktnega toplotnega prehoda
Izraun koeficienta direktnega prenosa tolpote skozi ovoj stavbe vsebuje prispevek linijskih
in tokovnih toplotnih mostov.
Doloanje dolinske toplotne prepustnosti
Vrednosti in za linijske in tokovne topolotne prepustnosti lahko doloimo z
naslednjimi metodami:
S pomojo numerinih metod po standardu ISO 10211. Natannost metode je ±5%.
Iz katalogov toplotnih mostov, ki imajo ±20% natannost .
Roni izrauni, pri katerih je natannost ±20%.
Privzete vrednosti iz standarnda ISO 14683, ki imajo ±50% natannost.
Za ustrezno metodo se odloimo glede na to, kako dobro poznamo vse detajle stavbe.
Natannejše metode namre zahtevajo bolj natanno poznavanje objekta. Ker nain izvedbe
toplotnih mostov iz nartov ni razviden, bomo za izraun dolinske toplotne prepustnosti
uporabili privzete vrednosti, ki jih podaja Tabela A.2 v standardu ISO 14683:2008 [1].
Tabela navaja splošne vrednosti koeficienta dolinske toplotne izgube ψ za tri vrste mer:
- notranje dimenzije ali razdalje med notranjimi površinami prostora v stavbi, ki
izkljuujejo debelino notranjih predelnih elementov;
- skupne notranje dimenzije predstavljajo razdalje med notranjimi površinami prostora v
stavbi in vkljuujejo debelino notranjih predelnih elementov;
14
Pri izraunih lahko uporabimo kateregakoli izmed sistemov, vendar mora biti uporabljen isti
sistem za vse dele stavbe.
Slika 3: Slika povzeta iz standarda ISO 14683:2008 [1] (Slika A.1). Slika kae lokacije in tipe najpogostejših
toplotnih mostov v stavbi.
Oznake toplotnih mostov uporabljene v tabeli A.2 v standardu ISO 14683:2008 [1] so
predstavljene na sliki 5.
Oceno izgub skozi dolinske toplotne mostove doloimo tako da izberemo najbolj natanni
pribliek detajla toplotnega mostu in iz tabele A.2 v standardu ISO 14683:2008, razberemo
koeficient dolinske toplotne izgube ψ ter ga pomnoimo z dolino linijskega toplotnega
mostu.
2.4.2. Toplotni mostovi2
Toplotni most je lokalno podroje v zgradbi, kjer se toplotni tok v konstrukciji zaznavno
povea v primerjavi s toplotnim tokom v širši sosešini. Glede na vzrok nastanka delimo
toplotne mostove na konstrukcijske (preboj zaradi dimnikov in zranikov, pri napuših, pri
okenskih paletah in omaricah za roloje itd.), geometrijske (vogal) in konvekcijske. Za
2 povzeto po [1,3,7,8,9]
poleg omejene delitve uporabljamo tudi izraza tokovni in linijski toplotni mostovi, s
katerima ponazorimo obliko oziroma prevladujoe dimenzije pojava.
Konstrukcijski toplotni most
Do konstrukcijskega toplotnega mosta pride, ko je ovoj stavbe prekinjen ali predrt z
materialom, ki ima veliko toplotno prevodnost (armiran beton ali jeklo) in ni toplotno
zašiten ne z zunanje in ne z notranje strani (slika 3). S premišljeno zasnovo ovoja stavbe
lahko vpliv konstrukcijskih toplotnih mostov praktino povsem omilimo.
Slika 4: Skica toplotnega mostu povzeta iz zbirka informativnih listov “ZA UINKOVITO RABO
ENERGIJE", Agencije RS za uinkovito rabo energije, 2005 [8].
16
Geometrijski toplotni most
Geometrijski toplotni most je posledica oblike stavbe. Nastopi npr. na delu ovaja stavbe, pri
katerem je zunanja površina, preko katere toplota prehaja iz ogrevanega prostora v zunanje
okolje precej veja od notranje (vogal).
Geometrijski toplotni most pogosto nastopa hkrati s konstrukcijskim kot na primer
armiranobetonska protipotresna vogalna vez, nosilni armiranobetonski steber v zunanji steni,
ki sega preko zunanje ravnine zidu, armiranobetonska balkonska ploša in balkonska stena,
toplotno neizoliran stik dveh zunanjih sten ter armiranobetonske ploše proti neogrevanem
podstrešju, ravne strehe in podobno. V takih primerih govorimo o kombiniranem toplotnem
mostu. Te vrste toplotnih mostov zahtevajo še posebej skrbno obravnavo in iskanje
najustreznejše rešitve.
Slika 5: Skica toplotnega mostu povzeta iz zbirka informativnih listov “ZA UINKOVITO RABO
ENERGIJE", Agencije RS za uinkovito rabo energije, 2005 [8].
17
3.1 Predstavitev objekta
Objekt za katerega bomo izvedli izraune je stanovanjska hiša in je bil zgrajen leta 2005.
Objekt lei v katasterski obini Kavadarci, Makedonija. Je pravokotne oblike dimenzij
12,00 x 7,30m in bruto površine 87.60 m2.
Hiša je sestavljena iz prtlija in enega nadstropja ter je po funkciji enostaven stanovanjski
objekt. Vse potrebne informacije o objektu in projektno dokumentacijo sem pridobil od
podjetja BIDAT PLUS d.o.o. Kavadarci. Narti objekta ki so podani v prilogi diplomske
naloge.
18
3.2 Izraun toplotne prepustnosti – FASADA (DETALJ 1)
Sestava stropa je predstavljena na sliki 6. Podatki za posamezne sloje so navedeni v tabeli
3.
]
d4 TI URSA TWP 1 20 0,040
d5 Omet BAUMIT SILIKAT 0.5 0,700
19
Vrednoti in oditamo iz tabele 1 in od tod sledi
∑ = ( 0,03
= 5,67065
= 0,17635
2 za zunanje stene in stene proti
neogrevanim prostorom po tehnini smernici TSG-1-004:2010 in priporoljive vrednosti
= 0,20
2 za nizko energijsko hišo ter veja od maksimalno dovoljenje vrednosti
= 0,150
2 za pasivno hišo.3
3 priporoljive vrednosti za nizko energijsko in pasivno hišo so povzete po [10]
RTcel = RSi + ∑ + RSe ,
3.3. Izraun toplotne prepustnosti – STROP (DETALJ 2)
Sestava stropa je predstavljena na sliki 7. Podatki za posamezne sloje so navedeni v tabeli
4.
]
d5 Toplotna izolacija URSA XPS N-III-I 20 0,034
d6 Omet BAUIT SILIKAT 0.5 0,700
RTcel = RSi + ∑ + RSe+ Ru.,
(3.6)
1 +
2
2 +
3
3 +
4
4 +
5
5 +
6
6 .
(3.7)
21
Vrednost Ru oditamo iz tabele 3 iz standarda ISO 6946:2007. Tabela podaja toplotne
upornosti za razlino izvedbo strešnih prostorov. Ker iz projektne dokumentacije ni razvidna
izvedba strešne konstrukcije, sem za koeficient Ru uporabil vrednost 0,2 2
, ki ustreza
vrednosti najbolj pogosto izvedene strešne konstrukcije za današnji as na tem
prostoru.Vrednoti in oditamo iz tabele 1 in od tod sledi
∑ = ( 0,03
= 6,652
= 0,150
2 za strop proti neogrevanem prostoru in stropu v
sestavi ravnih ali poševnih streh po tehnini smernici TSG-1-004:2010 in enaka priporoljivi
vrednosti = 0,150
dovoljene vrednosti za pasivne hiše = 0,100
2 . 4
4 priporoljive vrednosti za nizko energijsko in pasivno hišo so povzete po [10]
22
3.4. Izraun toplotne prehodnosti – TLA (DETALJ 3)
Sestava stropa je predstavljena na sliki 8. Podatki za posamezne sloje so navedeni v tabeli
5.
Sloj Materjal d[cm] λ [
] R[
d3 PVC folija 0,04 0,190 0,002
d4 TI URSA XPS 5 0,034 1,471
d5 Betonska podloga 10 1,510 0,066
d6 Hidroizolacija 1 0,190 0,053
d7 Beton 5 1,510 0,033
= ∑ = 1,778
Efektivna debelina tal je
Ker je teren gramozen, vzamemo λ=2 (glej tabelo 2), Rf oditamo iz tabele 5, vrednoti
in pa oditamo iz tabele 1. Od tod sledi
= 0,585 + 2,0 ∗ (0,17 + 1,4706 + 0.04) = 4,5624 (3.12)
In
0 = 2
2 je manjša od maksimalno
dovoljene vrednosti = 0,350
2 za tla na terenu po tehnini smernici TSG-1-
004:2010.
Izraun koeficienta toplotnega prehoda skozi ovoj stavbe lahko zapišemo kot
= 1 + 2 + 3 = ∑ + ∑ + ∑ (3.16)
= + ( + + ).
(3.11)
3.5.1. Izraun koeficienta toplotnega prehoda za stene ovoja stavbe – HD1
Vrednosti posameznih površin razberemo iz nartov v prilogi (preska 1-1 in 2-2 ). Vrednosti
UF in US so izraunane v poglavjih 3.2. in 3.3.
Vsa okna in vrata so izdelana iz PVC materiala. Iz kataloga proizvajalca oken in vrat5
razberemo vrednosti toplotne prepustnosti celotnega okna = 1,3
2 in celotnih vrat
2 .
Izraun koeficienta toplotnega prehoda za posamezne stene je podan v tabeli 6.
Tabela 6: Izraun koeficienta toplotnega prehoda za posamezne stene .
Element Kos A [m2]
Fasada (7,30mx5,95m) 2 86,80 0,176 15,28
Okno (270cmx174cm) 4 18,80 1,30 24,44
Okno (60cmx94cm) 1 0,56 1,30 0,73
Okno (95cmx94cm) 1 0,89 1,30 1,16
Okno (175cmx174cm) 1 3,05 1,30 3,95
Okno (270cmx254) 1 6,86 1,30 8,92
Vrata (130cmx254cm) 2 6,60 1,30 8,58
Vrata (270cmx254xm) 1 6,86 1,30 8,92
Strop (12,00mx7,30) 1 87,60 0,15 13,14
1 = (40,41 − 5,31 − 2,37 + 39,21 + 17,50 + 13,14)
, (3.17)
3.5.2. Izraun koeficienta toplotnega prehoda za toplotne mostove – HD2
Vrednosti smo povzeli iz kataloga toplotnih mostov - tabela A.2 v standardu ISO
14683:2008 [1], pri emer smo uporabili merski sistem z zunanjimi dimenzijami.
Ker projektne dokumentacie ni razviden tip toplotnih mostov, smo za tipe toplotnih mostov
izbrali standardne izvedbe znailne za današnji as in dano lokacijo.
Izraun koeficienta toplotnega prehoda za posamezne toplotne mostove je podan v tabeli 7.
Tabela 7: Izraun koeficienta toplotnega prehoda skozi toplotne mostove.
Toplotni most Tip
Okna in vrata W9 70,320 0,60 42,192
Notrajne zidove IW1 0 0
Iz tod sledi da so celotne toplotne izgube skozi ovoj stavbe enake
= (102,84 + 85,39)
3.5.3. Izraun toplotne izgube skozi tla stavbe
Vrednost U0 prevzamemo iz poglavja 3.4., površino tlorisa pa razberemo iz nartov v
prilogi.
3.5.4. Izraun celotne toplotne izgube
Ker v objektu ni neogrevanih prostorov je HU=0 in velja
= (188,23 + 27,40 + 0)
, (3.26)
,
(3.23)
4. ZAKLJUEK
Iz izraunov v poglavjih 3.5-3.7 je razvidno, da najveji dele toplotne izgube stavbe
predstavljajo izgube skozi ovoj stavbe (HD), od katerih toplotni mostovi predstavljajo
priblino 45%. Iz Tabele 7 je razvidno, da toplotni mostovi okoli oken in vrat predstavljajo
najveji problem.
Toplotne izgube zaradi toplotnih mostov bi lahko zmanjšali, e okna vgradimo na skrajniji
zunanji rob stavbe (glej sliko 10).
Slika 9: Okna vgrajena na skrajniji zunajno rob stavbe (Slika povzeta po standardu ISO 14683:2008 [1]
(tabela A.2).
[1] Tehnine smernice TSG-1-004:2010, Ministrstvo za okolje in prostor (2010)
[2] Standard ISO 14683:2008 – Toplotni mostovi v stavbah – Linearna toplotna prihodnost
– Poenostavljena metoda in privzete vrednosti.
[3] Cvikl B., 2002. Gradbena fizika (Delovno gradivo), Fakulteta za gradbeništvo,- Katedra
za aplikativno fiziko, Maribor.
[4] Medved S., (2010), Gradbena fizika, Unverza v Ljubljani, Fakulteta za arhitekturo,
Ljubljana.
[5] Pinteri M. 2017, Building Physics: From physical principles to international standards
(prva izdaja), Chom: Springer,
[8] Zbirka informativnih listov ZA UINKOVITO RABO ENERGIJE - Toplotni mostovi
2005, Agencija RS za uinkovito rabo energije
[9] Virti M. 2006, TOPLOTNI MOSTOVI (Raziskovalna naloga). Poklicna in tehniška
gradbena šola, Celje
<http://sl.wikipedia.org/wiki/Pasivna_hiša>[16.06.2012]
6.1. Seznam slik
Slika 1: Skica 1.13 povzeta iz Brunko Cvikl, Gradbena fizika (delovno gradivo), fakulteta
za gradbeništvo, 2002[3] ....................................................................................................... 8
Slika 2:Pregledna skica 1.22 iz Brunko Cvikl, Gradbena fizika (delovno gradivo),
fakulteta za gradbeništvo, 2002[3] ...................................................................................... 10
Slika 3: Slika povzeta iz standarda ISO 14683:2008 [1] (Slika A.1). Slika kae lokacije in
tipe najpogostejših toplotnih mostov v stavbi. ................................................................. ....14
Slika 4: Skica toplotnega mostu povzeta iz zbirka informativnih listov “ZA UINKOVITO
RABO ENERGIJE", Agencije RS za uinkovito rabo energije, 2005 [8]……………………15
Slika 5: : Skica toplotnega mostu povzeta iz zbirka informativnih listov “ZA UINKOVITO
RABO ENERGIJE", Agencije RS za uinkovito rabo energije, 2005 [8] ........................... 16
Slika 6: Sestava FASADE .................................................................................................... 18
Slika 7: Sestava STROPA .................................................................................................... 20
Slika 8: Sestava TAL ............................................................................................................ 22
Slika 9: Okna vgrajena na skrajniji zunajno rob stavbe (Slika povzeta po standardu ISO
14683:2008 [1] (tabela A.2). ……………………………………………………………………..27
30
Tabela 2: Koeficienti toplotne prevodnosti za razline zemljine (prevzeto po standardu ISO
13370:2008 [7]). ................................................................................................................. 10
Tabela 5: Sestava TAL stavbe in izraun toplotnega upora ................................................ 22
Tabela 6: Izraun koeficienta toplotnega prehoda za posamezne stene . .......................... 24
Tabela 7: Izraun koeficienta toplotnega prehoda skozi toplotne mostove . ..................... 25
31
6.3. Projektni narti
Projektni narti so podani na koncu projektne naloge po kratkem ivljenjepisu. Prevzeti so
iz projektene dokumentacije za izgradnjo stavbe namenjene bivanju KP 13048, KO
Kavadarci, Makedonija podjetja BIDAT PLUS d.o.o.
1: Tloris prtliija ................................................................................................................. 33
3: Prerez 1-1 ....................................................................................................................... 35
Šolanje: 1999 - 2007 Osnovna šola '' Dimkata Angelov Gaberot'' - Kavadarci Makedonija
2007 - 2011 Gimnazija '' Dobri Daskalov'' - Kavadarci, Makedonija
2011 - 2017 Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, prometno inenirstvo
in arhitekturo.
35