Jeg planlægger et kommende byggeri og blev lidt interesseret i U-værdien for en komplet vægkonstruktion (eller tag). Der tales ofte om, hvor vigtigt det er at undgå kuldebroer og sådan, men jeg ser sjældent nogen teoretisk undersøgelse af, hvordan forskellige løsninger præsterer i forhold til hinanden.
Derfor tænkte jeg, at det burde jeg gøre (mest for sjov, men også lidt nyttigt).
Spørgsmål
1. Hvor vigtigt er det at undgå kuldebroer?
2. Hvis det er vigtigt, hvordan gør man det bedst?
3. Er der nogen pointe i at isolere installationslaget?
4. Hvilke konstruktioner er mest effektive? U-værdi kontra pris eller antal trin.
5. Er det sandt, at der er en fordel ved en varmetræg (stor varmekapacitet) væg, som celluloseproducenterne hævder?
Jeg tænkte at starte med en reference-case, en 145 mm ramme (600 cc) med ude-gips (9 mm) og en liggende 45 mm regel på indersiden (600 cc, isoleret installationslag). Inderst en plade gips (13 mm). Stenuld som isolering (lambda 36).
Modellen ser sådan ud:
På indersiden antager jeg 20 °C (konvektionsrandbetingelser, h = 15 W/m^2/K) og på ydersiden -20 °C (h = 60 W/m^2/K). Altså en temperaturforskel på 40 °C.
U-værdien for denne konstruktion bliver 0.213 W/m^2/K. Uden installationslag bliver værdien U = 0.278.
Hvad sker der så, hvis jeg skifter stenulden i installationslaget ud med luft? Først en kontrol uden konvektion (altså med luft som solid): U = 0.194 W/m^2/K.
Da luft har klart dårligere varmeledningsevne (k = 0.025 sammenlignet med k = 0.036 for stenuld) bliver værdien som ventet lavere. Men hvis vi tilføjer, at luften skal opføre sig som en væske (naturlig konvektion), får vi U = 0.248 W/m^2/K.
Altså
Uden installationslag: U = 0.278 W/m^2/K.
Med tomt installationslag: U = 0.248 W/m^2/K.
Med stenuld i installationslag: U = 0.213 W/m^2/K.
I dette specifikke tilfælde er det helt klart profitabelt at sætte stenuld i installationslaget, da man ikke har noget andet, der bryder kuldebroen (varmebro?) fra gips til regel (videre til ude-gips og derefter udeluft).
Det kan være interessant at kigge på, hvordan varmeflowet går gennem væggen. Her kommer to figurer for de to beregninger (skalaen er begrænset, så den viser 0 til 1 W/m^2K):
Uisoleret installationslag:
Isoleret installationslag:
Over reglar:
Uisoleret installationslag: max 0.58 W/m^2
Isoleret installationslag: max 0.46 W/m^2
Blå områder:
Uisoleret installationslag: omkring 0.22 W/m^2
Isoleret installationslag: omkring 0.19 W/m^2
Tabene er højere over lag, men især over reglarne med det uisolerede installationslag.
/Anton
Derfor tænkte jeg, at det burde jeg gøre (mest for sjov, men også lidt nyttigt).
Spørgsmål
1. Hvor vigtigt er det at undgå kuldebroer?
2. Hvis det er vigtigt, hvordan gør man det bedst?
3. Er der nogen pointe i at isolere installationslaget?
4. Hvilke konstruktioner er mest effektive? U-værdi kontra pris eller antal trin.
5. Er det sandt, at der er en fordel ved en varmetræg (stor varmekapacitet) væg, som celluloseproducenterne hævder?
Jeg tænkte at starte med en reference-case, en 145 mm ramme (600 cc) med ude-gips (9 mm) og en liggende 45 mm regel på indersiden (600 cc, isoleret installationslag). Inderst en plade gips (13 mm). Stenuld som isolering (lambda 36).
Modellen ser sådan ud:
På indersiden antager jeg 20 °C (konvektionsrandbetingelser, h = 15 W/m^2/K) og på ydersiden -20 °C (h = 60 W/m^2/K). Altså en temperaturforskel på 40 °C.
U-værdien for denne konstruktion bliver 0.213 W/m^2/K. Uden installationslag bliver værdien U = 0.278.
Hvad sker der så, hvis jeg skifter stenulden i installationslaget ud med luft? Først en kontrol uden konvektion (altså med luft som solid): U = 0.194 W/m^2/K.
Da luft har klart dårligere varmeledningsevne (k = 0.025 sammenlignet med k = 0.036 for stenuld) bliver værdien som ventet lavere. Men hvis vi tilføjer, at luften skal opføre sig som en væske (naturlig konvektion), får vi U = 0.248 W/m^2/K.
Altså
Uden installationslag: U = 0.278 W/m^2/K.
Med tomt installationslag: U = 0.248 W/m^2/K.
Med stenuld i installationslag: U = 0.213 W/m^2/K.
I dette specifikke tilfælde er det helt klart profitabelt at sætte stenuld i installationslaget, da man ikke har noget andet, der bryder kuldebroen (varmebro?) fra gips til regel (videre til ude-gips og derefter udeluft).
Det kan være interessant at kigge på, hvordan varmeflowet går gennem væggen. Her kommer to figurer for de to beregninger (skalaen er begrænset, så den viser 0 til 1 W/m^2K):
Uisoleret installationslag:
Isoleret installationslag:
Over reglar:
Uisoleret installationslag: max 0.58 W/m^2
Isoleret installationslag: max 0.46 W/m^2
Blå områder:
Uisoleret installationslag: omkring 0.22 W/m^2
Isoleret installationslag: omkring 0.19 W/m^2
Tabene er højere over lag, men især over reglarne med det uisolerede installationslag.
/Anton
Altvidende
· Västra Götaland
· 11 967 indlæg
Interessant er også, hvordan kuldebroen overfører varme fra selve rumluften. Kuldebroen er jo alligevel ret lille, hvor stor bliver den udbredte kolde overflade på gipsen i rummet?
Medlem
· Blekinge
· 10 117 indlæg
Dette er en interessant diskussion. Spontant tror jeg ikke, at kuldebroer er et større problem, medmindre et stærkt kuldeledende materiale som f.eks. beton er involveret. Når det kommer til varmetunge konstruktionsopbygninger, mener jeg, at det er et underudviklet område i Sverige. Her er meget erfaring at udnytte og et stort potentiale til energibesparelser. I lande med skrappere klima end Sverige er det nærmest livsfarligt at ignorere konstruktioners varmekapacitet.
Sjovt at det værdsættes!
Hvad tror I om en sammenligning af forskellige løsninger, der resulterer i samme vægtykkelse?
a. Udegips + 45 isolering (liggende) + 145 isolering (stående) + 45 isoleret installationslag + gips
b. Udegips + 95 isolering (stående) + 95 isolering (stående) + 45 isoleret installationslag + gips
c. STEICOuniversal (52 mm) + 145 isolering (stående) + 45 isoleret installationslag + gips
En anden løsning, der er interessant? Letbjælke (som masonitebeam, swelite-bjælke, hunton letbjælke)?
/Anton
Jeg kan finde en figur frem, der viser indersiden i aften.
Hvad tror I om en sammenligning af forskellige løsninger, der resulterer i samme vægtykkelse?
a. Udegips + 45 isolering (liggende) + 145 isolering (stående) + 45 isoleret installationslag + gips
b. Udegips + 95 isolering (stående) + 95 isolering (stående) + 45 isoleret installationslag + gips
c. STEICOuniversal (52 mm) + 145 isolering (stående) + 45 isoleret installationslag + gips
En anden løsning, der er interessant? Letbjælke (som masonitebeam, swelite-bjælke, hunton letbjælke)?
/Anton
Senest redigeret:
Altvidende
· Västra Götaland
· 11 967 indlæg
Lettebjælke er interessant at sammenligne med synes jeg. Den er jo alligevel en kuldebro i modsætning til facadeskiva
T.ex. Facadeskiva 70 + ude-gips +195 regel + 45 installation +osb+gips
Og træfiberskive+265 lettebjælke med cellulose isolering +45 installation +råspont +gips
T.ex. Facadeskiva 70 + ude-gips +195 regel + 45 installation +osb+gips
Og træfiberskive+265 lettebjælke med cellulose isolering +45 installation +råspont +gips
S
swirve
Elektronikgal
· Östergötland
· 1 473 indlæg
swirve
Elektronikgal
- Östergötland
- 1,473 indlæg
Interessant! Punkt 5 om varmekapacitet ville være interessant at få uddybet. Bor i et træhus, som har en nogenlunde varmetreg struktur, hvilket værdsættes ved store variationer i temperatur. Skal bygge ud og overvejer isoleringsmateriale. En faktor, der lige nu giver cellulose pluspoint, er varmetregheden, men spørgsmålet er, om jeg er blevet narret af producenternes myte, eller om det virkelig er sandt.
Eller måske en skive som Isover P31 (länk) som har vindbeskyttelse? Dog glasuld (ubehagelig håndtering IMO).
Er dit andet forslag som mit forslag c, bare med letbjælke? Hvorfor råspont?
/Anton
EDIT: Ah, facadeskive findes også som stenuld (länk), lidt mere behagelig håndtering, om end ikke lige så godt som f.eks. træfiber.
Senest redigeret:
Altvidende
· Västra Götaland
· 11 967 indlæg
Facadeplade med udegips anvender varbergshus
Råspont eksemplet er fra XN villan som vil bygge så økologisk som muligt (mindre lim i råspont sammenlignet med osb)
Råspont eksemplet er fra XN villan som vil bygge så økologisk som muligt (mindre lim i råspont sammenlignet med osb)
Okay. Hvordan gik det med dit hus? Interessant løsning i denne tråd: länk.
Kiggede lidt på andre husleverandører.
Fiskarhedenvillan:
Vi bygger et hus fra fiskarhedenvillan, mener personligt at de ikke har undgået kuldebroer så godt.
Götenehus:
Forskudte stående regler der bryder kuldebroen.
Sköna hus:
Fasadplade for at bryde kuldebro.
Forslag fra Paroc:
Både fasadplade og dobbelte stolper (stående regler) samt opdelt syld. Burde give gode værdier, men mange elementer at bygge. Endnu bedre hvis de havde forskudt den indre ramme relativt til den ydre...
/Anton
Altvidende
· Västra Götaland
· 11 967 indlæg
For mig bliver det passivhus fra XN villan (360mm letregel + 45 installation hvis jeg husker rigtigt), indså at det tager for meget energi/tid/stress at bygge selv.
Havde ellers en idé om indre 120x45 og ydre 70x45, derefter fyldt valgfri mellemrum (235) med løsuld/cellulose. Stående på en krydsfiner som holder sammen i den nedre del. Kun beton under 120 regelvæggen. Hvis man overhovedet skal have betonplade/bjælke. Det ville være spændende at bygge helt uden beton og køre varme via luft alternativt sporede plader. Luftsystemet er jo meget hurtigt at justere temperaturen (men det hører hjemme i en anden tråd).
Havde ellers en idé om indre 120x45 og ydre 70x45, derefter fyldt valgfri mellemrum (235) med løsuld/cellulose. Stående på en krydsfiner som holder sammen i den nedre del. Kun beton under 120 regelvæggen. Hvis man overhovedet skal have betonplade/bjælke. Det ville være spændende at bygge helt uden beton og køre varme via luft alternativt sporede plader. Luftsystemet er jo meget hurtigt at justere temperaturen (men det hører hjemme i en anden tråd).
Medlem
· Blekinge
· 10 117 indlæg
Det er ret enkelt at beregne varmekapaciteten for eksempelvis 1 kvm af en specifik vægkonstruktion. Hvis man multiplicerer den specifikke varmekapacitet for et byggemateriale med dets volumentæthed, får man et mål for varmekapaciteten af en vis volumen af materialet. Derefter skal man blot beregne volumenandelene i vægkonstruktionen for hver materialetype og multiplicere med den førnævnte værdi og summere.
Når jeg kigger på forskellige typer materialer under disse forudsætninger, kommer massivt træ ret højt op, faktisk næsten på niveau med beton. De forskellige typer mineraluld har lignende specifik varme, men stenulden har en betydeligt større varmekapacitet på grund af dens højere volumentæthed.
En god måde at udnytte varmekapaciteten på er at bruge den som en forsinkelse, så temperaturvariationerne ude, mellem dag og nat, modvirkes. Ved at placere isolerende lag korrekt i forhold til de varmetræge, kan man styre forsinkelsen med en vis præcision.
Når jeg kigger på forskellige typer materialer under disse forudsætninger, kommer massivt træ ret højt op, faktisk næsten på niveau med beton. De forskellige typer mineraluld har lignende specifik varme, men stenulden har en betydeligt større varmekapacitet på grund af dens højere volumentæthed.
En god måde at udnytte varmekapaciteten på er at bruge den som en forsinkelse, så temperaturvariationerne ude, mellem dag og nat, modvirkes. Ved at placere isolerende lag korrekt i forhold til de varmetræge, kan man styre forsinkelsen med en vis præcision.
Absolut, netop faseforskydning i timer synes at blive brugt som mål for en vægkonstruktion af visse producenter. Cellulose og træfiberisolering ligger også rimeligt godt, hvis man ser på tallene, i hvert fald hvis man pakker den nogenlunde. Kig på Steico flex, 2100 J/kg/K, 50 kg/m^3.J justusandersson sagde:
Skal prøve at simulere faseforskydning senere.
/Anton
Her er figurer for varmeoverførsel fra indeluft til væggen (samme to tilfælde som tidligere):
Uisoleret installationslag:
Isoleret installationslag:
Når installationslaget er isoleret, får man linjeformede kolde områder langs både liggende og stående reglar og en kold plet, hvor de krydser hinanden.
Men for tilfældet uden isolering i installationslaget bliver underkanten af hvert lag koldest, da der bliver en cirkulation af luften i spalten. Luften længst ude (mod isoleringen) afkøles og falder nedad for at møde den liggende regel og gipspladen. Den varmes derefter op, mens den stiger langs gipset for at møde den øvre liggende regel og genoptage processen. Det bliver en kold plet længst nede ved de stående reglar.
/Anton
Senest redigeret:
comsol?Phase shift
Flere producenter taler som sagt om "Phase shift" eller faseforskydning med enheden timer (h). Hvad jeg forstår, måler de hvor lang tid det tager for en ændring på den ene side af væggen at slå igennem til den anden. Specifikt ved at ansætte en sinusformet temperatursvingning på ydersiden og kigge på temperaturen på indersiden. Værdien fås gennem afstanden fra en top (eller dal) på den ene side af væggen til en top (eller dal) på den anden side.
Hvis vi tager tilfældet ovenfor med isoleret installationslag får jeg følgende resultat.
Jeg ansætter en temperatur som er konstant (-20 C) frem til tiden 0 og varierer derefter med en amplitude på 20 C:
Temperaturen på indersiden bliver da:
Den første dal forskydes 2,6 timer og derefter 3 timer (både toppe og dale). I et eksempel fra STEICO får en væg med 140 mm regels og mineraluld 5,6 timer faseforskydning. Men de sammenligner temperatur ude med temperatur inde og jeg har beregnet temperatur på indervæg. Man får selvfølgelig også en forsinkelse før temperaturen på luften følger med.
/Anton
Flere producenter taler som sagt om "Phase shift" eller faseforskydning med enheden timer (h). Hvad jeg forstår, måler de hvor lang tid det tager for en ændring på den ene side af væggen at slå igennem til den anden. Specifikt ved at ansætte en sinusformet temperatursvingning på ydersiden og kigge på temperaturen på indersiden. Værdien fås gennem afstanden fra en top (eller dal) på den ene side af væggen til en top (eller dal) på den anden side.
Hvis vi tager tilfældet ovenfor med isoleret installationslag får jeg følgende resultat.
Jeg ansætter en temperatur som er konstant (-20 C) frem til tiden 0 og varierer derefter med en amplitude på 20 C:
Temperaturen på indersiden bliver da:
Den første dal forskydes 2,6 timer og derefter 3 timer (både toppe og dale). I et eksempel fra STEICO får en væg med 140 mm regels og mineraluld 5,6 timer faseforskydning. Men de sammenligner temperatur ude med temperatur inde og jeg har beregnet temperatur på indervæg. Man får selvfølgelig også en forsinkelse før temperaturen på luften følger med.
/Anton