Kuinka hyvä eristyskyky voidaan saavuttaa ikkunalasilla laskea eristys

[g00ey]

Joskus olen nähnyt kuvia todella tyylikkäistä taloista, joissa on selkeälinjainen muotoilu ja paljon lasia. Kun sitten katson tarkemmin, huomaan, että nämä talot on tarkoitettu pääasiassa eteläisemmille leveysasteille ja että sellaisen talon rakentaminen ei voi olla mahdollista ilmastossa, joka meillä on pohjoismaissa, ja samalla saavuttaa kohtuulliset lämmityskustannukset.

Mutta haluan kuitenkin kysyä, sillä tekninen kehitys etenee ja ehkä on onnistuttu kehittämään todella mahtava ikkuna, joka eristää paremmin kuin eriste itse.

Joten kuinka hyvän eristyskyvyn ikkunalla voi saavuttaa, olipa se 3-lasia, 4-lasia tai 35-lasia, ja miten tällainen ikkuna suhtautuu "tavalliseen" seinään?

Mitä tulee lämpöeristykseen, mikä on suurin ongelmatekijä, onko se diffuusiolämpö, eli lämpö, joka johtuu pois fyysisen kontaktin kautta, vai säteilylämpö, että se hehkuu tai säteilee mustan kappaleen säteilyn muodossa? Arvelen, että Stefan-Boltzmannin lait voivat olla avuksi tässä.

Kun lasketaan eristyskykyä, kuinka mitoittaa ikkunat ja laskea, millaisilla lämmityskustannuksilla on otettava huomioon per neliömetri ikkunapinta-alaa verrattuna seinäpinta-alaan? Onko eroa sillä, sijoitetaanko ikkuna lähelle kattoa vai lähelle lattiaa tässä suhteessa?

 

[huggan]

Lasketaan kaikki u-arvolla, jonka yksikkö on Wattia per neliömetri Celsius. Tämä tarkoittaa, että 1 neliömetrin ikkuna, jonka u-arvo on 1, maksaa 1 wattia ylläpitääksesi lämmön sisäpuolella, jos lämpötila ulkona on asteen kylmempi, jos se on 7 astetta kylmempi, se maksaa 7 wattia.

Paras kolmilasinen ikkuna, jonka olen nähnyt, oli u-arvoltaan 0,7, kun taas seinä on noin 0,15.

 

[huggan]

Ruotsissa on vaatimuksia rakennusten energiankäytölle, mikä vaikeuttaa lasin runsasta käyttöä. Mutta tätä voi kompensoida paremmilla katoilla ja lattioilla.

 

[Stringfellow Hawke]

0,58 inkl karm on kai paras Ruotsissa tällä hetkellä (Skaala). Ongelma on, että täytyy myös olla hyvä päivänvalo huoneessa ja useammat metallipinnoitetut lasit vähentävät läpi pääsevää valoa.

 

[g00ey]

Sanotaan, että sinulla on lasitettu etutila, jota ei ehkä lämmitetä, joten sinulla on esimerkiksi kaksi erillistä lasiruutua sisätilojen ja ulkotilojen välillä, ja sanotaan, että näillä molemmilla lasiruuduilla on u-arvo 0,7, mikä on näiden molempien lasiruutujen yhdistetty u-arvo?

Miten suuria lasiruutuja kompensoidaan paremmalla katolla ja lattialla? Miten kattopaneeleista ja lattiasta voidaan tehdä "parempia", mitä se nyt tarkoittaakaan?

 

[klaskarlsson]

Oletetaan, että sinulla on lasitettu eteistila, jota et ehkä lämmitä, joten sinulla on esimerkiksi kaksi erillistä ikkunalasia sisä- ja ulkotilan välissä ja oletetaan, että kummankin lasin U-arvo on 0,7, mikä olisi näiden molempien lasien yhdistetty U-arvo?

Kuinka kompensoidaan suuria ikkunalaseja paremman katon ja lattian avulla? Miten voi tehdä katosta ja lattiasta "parempia" mitä se sitten tarkoittaakin?

Voit laskea U-arvoja laskemalla käänteislukujen summan ja jakamalla tällä 1:
1/u1+1/u2=1/utot

Jos välin lämpötila on erilainen - eli ero ei ole merkityksetön, niin sinun täytyy mennä pidemmälle ja laskea lämpöhäviöt eteiseen ja sen jälkeen ulkoilmaan.
Näin laskin omalle ullakolleni:
Lattialla on 150 mm kutteripurua (27,3 m²). U-arvo: 0,53 W/m²K
Seinämiä pitkin on 95 mm isolinia (13,3 m²). U-arvo: 0.38 W/m²K
Katossa on rakennettu 125 mm (75 + 50) isolinia (35,3 m²), jossa on 80 mm ilmarako, joka avautuu
ullakkotiloihin. U-arvo: 0.304 W/m²K

Lämpötasapaino:
20°C sisällä ja 10°C ulkona, joten ullakon lämpötasapaino on 15,7°C (joka saadaan laskemalla iteratiivisesti niin, että ullakon menetykset ovat suurin piirtein samat):

Asunto ullakolle:
Laskenta lämpöhäviöstä (20°C sisällä 15,7°C ullakolla (lämpötilaero = 4,3°C)) alueella 27,3 m².
0,53 * 27,3 * 4,3 = 62,2 W energiaa. Antaa: 62,2 * 24 * 365 = 544,9 kWh /vuosi

Ullakko ulos:
Laskenta lämpöhäviöstä (15,7°C ullakko 10°C ulkona (lämpötilaero =5,7°C)) kokonaisalueella 13,3+35,3 m².
U-keskiarvo: 0,22 W/m²K
0,22 * 48,6 * 5,7 = 60,9 W energiaa. Antaa: 60,9 * 24 * 365 = 533,9 kWh /vuosi

Kompensoiminen tarkoittaa, että paksummalla eristyksellä esimerkiksi katossa ja olemassa olevissa seinissä saadaan parempi keskiarvo...mitä suuremmat lasiosat, sitä vähemmän tämä kuitenkin vaikuttaa keskiarvon muodostumiseen, joten silloin katon eristys menee lopulta äärettömyyteen kompensoimaan eristystä, joka on lasin osalta melkein nolla
.
Tässä on hyvä linkki, joka auttaa laskemaan sen:
http://www.energiberakning.se/U_medel/U_medel.aspx

/K

 

[g00ey]

Tämä kuulostaa aivan liian hyvältä. Mitä yleensä otetaan huomioon katon ja lattian u-arvoja?

Tein seuraavan yksinkertaisen arvioinnin, sanotaan, että meillä on 100 neliömetrin yksikerroksinen talo, jonka u-arvo on 0,15 kaikille tilan ulkopinnoille. Korkeus lattiasta kattoon on 2,5 metriä ja oletetaan, että tila on neliönmuotoinen, eli 10x10 metriä.

Laskenta: (2*100 + 4*2.5*10)*0.15 = 45 W/Δ°C

Jos on 15 astetta kylmä talvipäivä ja haluamme 20 astetta huoneeseen, energiaa kuluu siis 45*35W = 1575W, mikä tekee lämmityskustannukseksi ehkä 1700 euroa/kuukausi.

Ollaan hieman äärimmäisiä ja oletetaan, että puolet seinistä on täysin peitetty lasi-ikkunoilla, saamme seuraavan tuloksen,

Laskenta: (2*100 + 2*2.5*10)*0.15 + 2*2.5*10*0.7 = 72.5 W/Δ°C

Samoilla olosuhteilla kuin edellä tarvitaan 2537,5W saman lämmityksen aikaansaamiseksi, mikä tekee yhteensä kuukausittaisen lämmityskustannuksen ehkä 2700 euroa. Jos olemme jopa vielä äärimmäisempiä ja oletamme, että kaikki ulkoseinät on tehty täysin lasista, tarvitaan 3500W samoissa olosuhteissa.

Ehkä ei haluta pitää kaikkia tiloja tällaisessa talossa lämmitettyinä, mikä pitäisi vähentää kustannuksia entisestään.

Onko tämä todella järkevää? Millaisia energian kulutusvaatimuksia oikeastaan on?

 

[klaskarlsson]

Tämä kuulostaa aivan liian hyvältä. Mitä yleensä lasketaan u-arvoksi katolle ja lattialle?

Tein seuraavan yksinkertaisen arviolaskelman, sanotaan että meillä on 100 neliömetrin suuruinen yksikerroksinen talo, jossa kaikilla huoneen ulkopinnoilla on u-arvo 0,15. Lattiasta kattoon on 2,5 metriä ja oletetaan, että huone on neliön muotoinen, eli 10x10 metriä.

Laskenta: (2*100 + 4*2.5*10)*0.15 = 45 W/Δ°C

Jos on 15 astetta kylmä talvipäivä ja haluamme 20 astetta huoneeseen, se vie siis 45*35W = 1575W, mikä tekee lämmityskustannukseksi ehkä 1700kr/kuukausi.

Ollaanpa hieman äärimmäisiä ja oletetaan, että puolet seinistä on kokonaan lasi-ikkunoita, silloin saamme seuraavan,

Laskenta (2*100 + 2*2.5*10)*0.15 + 2*2.5*10*0.7 = 72.5 W/Δ°C

Samoissa olosuhteissa kuin yllä, tarvitaan 2537,5W samaan lämmitykseen, mikä tekee yhteiskustannukseksi ehkä 2700kr kuukaudessa. Jos olemme vielä äärimmäisempiä ja oletamme, että kaikki ulkoseinät ovat täysin lasista, tarvitaan 3500W samoissa olosuhteissa.

Ehkä ei haluta pitää kaikkia tiloja tällaisessa talossa lämmitettyinä, mikä voisi vähentää kustannuksia edelleen.

Onko tämä todella järkevää? Mitkä ovat energiaa koskevat vaatimukset oikeastaan?

Muistan, että enintään 55kWh/m2/vuosi ovat vaatimukset Tukholman seudulla ainakin... sitten luulen, että lämmin vesi sisältyy siihen, ja että se koskee vain sähkölämmitystä (lämpöpumppu, elementit jne.), ei biolämpöä jne.

Joten mikään ratkaisuistasi ei kelpaisi 100 neliön keittiölle suoralla sähkölämmityksellä... vaaditaan lämpöpumppu tai vaihtoehto.

Lasken u-median toisessa tapauksessasi linkin kanssa, saan 0.23 W/m2K... joten ero on todennäköisesti oikein?

/K

 

[g00ey]

Jos lähdemme liikkeelle vuoden keskilämpötilasta 9 astetta ja käytämme maalämpöpumppua, vaikuttaa siltä, että voisi olla mahdollista saavuttaa tämä yllä mainitussa lasitalossa.

Mutta ehkä olen ollut hieman liian antelias katon ja lattian u-arvolla, ne saattavat olla huonompia kuin seinät.

 

[Anders243]

Onko niin, että kyseessä on kokonaisenergiakato, joka pitäisi mahtua esim. 55 kWh/m2/vuosi? (En ole varma luvusta, joten ota se varauksella)

Silloinhan myös menetykset, kuten esimerkiksi ilmanvaihdosta johtuvat, pitäisi laskea mukaan? (normin mukaan)
Ehkä on olemassa kaavoja, joilla voi erottaa käyttövesi, ilmanvaihto ja rakennusvaippa toisistaan "energiavaatimuksessa".

Edit: Pidä tämä kysymyksenä, en siis ole varma, onko se näin.

 

[klaskarlsson]

Onhan se niin, että kokonaisenergiatappioiden tulisi mahtua esim. 55 kWh/m2/vuosi? (En ole varma luvusta, joten ota se varauksella)

Silloin myös tappiota, jotka aiheutuvat esim. ilmanvaihdosta, tulisi laskea mukaan? (standardin mukaan)
Ehkä on olemassa oletuksia, joilla voi erottaa käyttöveden, ilmanvaihdon ja rakennusvaipan toisistaan "energiavaatimuksessa"....

Näin olen myös käsittänyt - siksi esim. poistoilmalämpöpumppu on usein hyvä uusille rakennuksille (suhteellisen edullinen ratkaisu) ?

/K