Suunnittelen tulevaa rakennusprojektia ja kiinnostuin vähän seinärakenteen (tai katon) U-arvosta. Usein puhutaan siitä, kuinka tärkeää on välttää kylmäsiltoja, mutta harvoin näen teoreettista tutkimusta siitä, kuinka eri ratkaisut pärjäävät toisiinsa verrattuna.
Siksi ajattelin, että minun pitäisi tehdä sellainen (enimmäkseen huvin vuoksi, mutta myös hieman hyödyllistä).
Kysymykset
1. Kuinka tärkeää on välttää kylmäsiltoja?
2. Jos se on tärkeää, miten se tehdään parhaiten?
3. Onko mitään järkeä eristää asennuskerrosta?
4. Mitkä rakenteet ovat tehokkaimpia? U-arvo verrattuna hintaan tai toimintojen lukumäärään.
5. Pitääkö paikkansa, että lämpöä varaavalla (suuri lämpökapasiteetti) seinällä on etua, kuten selluloosavalmistajat väittävät?
Ajattelin aloittaa vertailutapauksesta, 145 mm runko (600 cc) ulkokipsillä (9 mm) ja vaakasuuntainen 45 mm kehikko sisäpuolella (600 cc, eristetty asennuskerros). Sisimmässä on kipsilevy (13 mm). Eristeenä kivivilla (lambda 36).
Malli näyttää tältä:
Sisäpuolella oletan 20 °C (konvektiorajakohdat, h = 15 W/m^2/K) ja ulkopuolella -20 °C (h = 60 W/m^2/K). Eli lämpötilaero on 40 °C.
U-arvo tälle rakenteelle on 0.213 W/m^2/K. Ilman asennuskerrosta arvo on U = 0.278.
Mitä tapahtuu, jos vaihdan kivivillan asennuskerroksessa ilmaan? Ensin tarkistus ilman konvektiota (eli ilma kiinteänä): U = 0.194 W/m^2/K.
Koska ilmalla on selvästi huonompi lämmönjohtavuus (k = 0.025 verrattuna k = 0.036 kivivillalle), arvo on odotetusti alhaisempi. Mutta jos lisätään, että ilma käyttäytyy fluidina (luonnollinen konvektio), saamme U = 0.248 W/m^2/K.
Eli
Ilman asennuskerrosta: U = 0.278 W/m^2/K.
Tyhjä asennuskerros: U = 0.248 W/m^2/K.
Kivivilla asennuskerroksessa: U = 0.213 W/m^2/K.
Tässä erityistapauksessa on täysin kannattavaa laittaa kivivillaa asennuskerrokseen, koska ei ole mitään muuta, joka katkaisi kylmäsillan (lämpösilta?) kipsistä rakenteeseen (eteenpäin ulkokipsiin ja sitten ulkoilmaan).
On mielenkiintoista katsoa, miten lämmönkulku tapahtuu seinän läpi. Tässä tulee kaksi kuvaa kahdelle laskelmalle (asteikko on rajattu näyttämään 0 - 1 W/m^2K):
Eristämätön asennuskerros:
Eristetty asennuskerros:
Keppien yli:
Eristämätön asennuskerros: max 0.58 W/m^2
Eristetty asennuskerros: max 0.46 W/m^2
Siniset alueet:
Eristämätön asennuskerros: noin 0.22 W/m^2
Eristetty asennuskerros: noin 0.19 W/m^2
Häviöt ovat yleisesti suurempia, mutta ennen kaikkea keppien yli eristämättömällä asennuskerroksella.
/Anton
Siksi ajattelin, että minun pitäisi tehdä sellainen (enimmäkseen huvin vuoksi, mutta myös hieman hyödyllistä).
Kysymykset
1. Kuinka tärkeää on välttää kylmäsiltoja?
2. Jos se on tärkeää, miten se tehdään parhaiten?
3. Onko mitään järkeä eristää asennuskerrosta?
4. Mitkä rakenteet ovat tehokkaimpia? U-arvo verrattuna hintaan tai toimintojen lukumäärään.
5. Pitääkö paikkansa, että lämpöä varaavalla (suuri lämpökapasiteetti) seinällä on etua, kuten selluloosavalmistajat väittävät?
Ajattelin aloittaa vertailutapauksesta, 145 mm runko (600 cc) ulkokipsillä (9 mm) ja vaakasuuntainen 45 mm kehikko sisäpuolella (600 cc, eristetty asennuskerros). Sisimmässä on kipsilevy (13 mm). Eristeenä kivivilla (lambda 36).
Malli näyttää tältä:
Sisäpuolella oletan 20 °C (konvektiorajakohdat, h = 15 W/m^2/K) ja ulkopuolella -20 °C (h = 60 W/m^2/K). Eli lämpötilaero on 40 °C.
U-arvo tälle rakenteelle on 0.213 W/m^2/K. Ilman asennuskerrosta arvo on U = 0.278.
Mitä tapahtuu, jos vaihdan kivivillan asennuskerroksessa ilmaan? Ensin tarkistus ilman konvektiota (eli ilma kiinteänä): U = 0.194 W/m^2/K.
Koska ilmalla on selvästi huonompi lämmönjohtavuus (k = 0.025 verrattuna k = 0.036 kivivillalle), arvo on odotetusti alhaisempi. Mutta jos lisätään, että ilma käyttäytyy fluidina (luonnollinen konvektio), saamme U = 0.248 W/m^2/K.
Eli
Ilman asennuskerrosta: U = 0.278 W/m^2/K.
Tyhjä asennuskerros: U = 0.248 W/m^2/K.
Kivivilla asennuskerroksessa: U = 0.213 W/m^2/K.
Tässä erityistapauksessa on täysin kannattavaa laittaa kivivillaa asennuskerrokseen, koska ei ole mitään muuta, joka katkaisi kylmäsillan (lämpösilta?) kipsistä rakenteeseen (eteenpäin ulkokipsiin ja sitten ulkoilmaan).
On mielenkiintoista katsoa, miten lämmönkulku tapahtuu seinän läpi. Tässä tulee kaksi kuvaa kahdelle laskelmalle (asteikko on rajattu näyttämään 0 - 1 W/m^2K):
Eristämätön asennuskerros:
Eristetty asennuskerros:
Keppien yli:
Eristämätön asennuskerros: max 0.58 W/m^2
Eristetty asennuskerros: max 0.46 W/m^2
Siniset alueet:
Eristämätön asennuskerros: noin 0.22 W/m^2
Eristetty asennuskerros: noin 0.19 W/m^2
Häviöt ovat yleisesti suurempia, mutta ennen kaikkea keppien yli eristämättömällä asennuskerroksella.
/Anton
Kaikkitietävä
· Västra Götaland
· 11 963 viestiä
Mielenkiintoista on myös, miten kylmäsilta siirtää lämpöä itse huoneilmasta. Kylmäsilta on kuitenkin melko pieni, kuinka suureksi laajenee kylmä pinta kipsilevyllä huoneessa?
Jäsen
· Blekinge
· 10 117 viestiä
Tämä on mielenkiintoinen keskustelu. Spontaanisti en usko, että kylmäsillat ovat suurempi ongelma, ellei ole kyse voimakkaasti lämpöä johtavasta materiaalista, kuten betoni. Mitä tulee lämpöä varaaviin rakenteisiin, katson, että se on aliarvioitu alue Ruotsissa. Tässä on paljon kokemuksia hyödynnettävänä ja suuri potentiaali energiansäästöille. Maissa, joissa ilmasto on ankarampi kuin Ruotsissa, on lähes hengenvaarallista olla ottamatta huomioon rakenteiden lämpökapasiteettia.
Kiva, että sitä arvostetaan!
Mitä mieltä olette eri ratkaisujen vertailusta, jotka johtavat samaan seinäpaksuuteen?
a. Väliseinäkipsi + 45 eristys (makaava) + 145 eristys (pystysuora) + 45 eristetty asennuskerros + kipsi
b. Väliseinäkipsi + 95 eristys (pystysuora) + 95 eristys (pystysuora) + 45 eristetty asennuskerros + kipsi
c. STEICOuniversal (52 mm) + 145 eristys (pystysuora) + 45 eristetty asennuskerros + kipsi
Joku muu ratkaisu, joka on mielenkiintoinen? Kevytpalkki (esim. masonitebeam, swelite-palkki, hunton kevytpalkki)?
/Anton
Voin tuoda esiin kuvan, joka näyttää sisäpuolen tänä iltana.
Mitä mieltä olette eri ratkaisujen vertailusta, jotka johtavat samaan seinäpaksuuteen?
a. Väliseinäkipsi + 45 eristys (makaava) + 145 eristys (pystysuora) + 45 eristetty asennuskerros + kipsi
b. Väliseinäkipsi + 95 eristys (pystysuora) + 95 eristys (pystysuora) + 45 eristetty asennuskerros + kipsi
c. STEICOuniversal (52 mm) + 145 eristys (pystysuora) + 45 eristetty asennuskerros + kipsi
Joku muu ratkaisu, joka on mielenkiintoinen? Kevytpalkki (esim. masonitebeam, swelite-palkki, hunton kevytpalkki)?
/Anton
Viimeksi muokattu:
Kaikkitietävä
· Västra Götaland
· 11 963 viestiä
Kevytkannatin on mielenkiintoinen verrata mielestäni. Se on kuitenkin kylmäsilta toisin kuin julkisivulevy
Esim. Julkisivulevy 70 + ulkokipsi +195 ranka + 45 asennus +osb+kipsi
Ja puukuitulevy+265 kevytkannatin selluloosaeristyksellä +45 asennus +raakapontti +kipsi
Esim. Julkisivulevy 70 + ulkokipsi +195 ranka + 45 asennus +osb+kipsi
Ja puukuitulevy+265 kevytkannatin selluloosaeristyksellä +45 asennus +raakapontti +kipsi
S
swirve
Elektroniikkahullu
· Östergötland
· 1 471 viestiä
swirve
Elektroniikkahullu
- Östergötland
- 1 471 viestiä
Mielenkiintoista! Kohdan 5 lämpökapasiteetista olisi mielenkiintoista saada selvennys. Asun hirsitalossa, joka on melko lämpöinen runko, mikä on arvostettua suurissa lämpötilanvaihteluissa. Aion laajentaa ja pohdin eristysmateriaalia. Yksi tekijä, joka antaa selluloosalle tällä hetkellä lisäpisteitä, on lämpöinen, mutta kysymys kuuluu, olenko ostanut valmistajien myytin vai pitääkö se todella paikkansa.
Tai ehkä levy kuten Isover P31 (linkki), jossa on säänkestävä suoja? Kuitenkin lasivillaa (epämiellyttävä käsittely mielestäni).
Onko toinen ehdotuksesi kuten minun ehdotukseni c, mutta kevytpalkilla? Miksi lauta?
/Anton
EDIT: Ah, julkisivulevyä on myös kivivillana (linkki), hieman miellyttävämpää käsitellä, vaikkei yhtä hyvää kuin esim. puukuitu.
Viimeksi muokattu:
Kaikkitietävä
· Västra Götaland
· 11 963 viestiä
Fasettilevy ulkokipsillä käyttää varbergshus
Raakapaneeli-esimerkki on XN-villasta, joka haluaa rakentaa mahdollisimman ekologisesti (vähemmän liimaa raakapaneelissa verrattuna osb)
Raakapaneeli-esimerkki on XN-villasta, joka haluaa rakentaa mahdollisimman ekologisesti (vähemmän liimaa raakapaneelissa verrattuna osb)
Okei. Miten kävi talosi kanssa? Mielenkiintoinen ratkaisu tässä ketjussa: länk.
Katselin vähän muita talotoimittajia.
Fiskarhedenvillan:
Rakennamme talon fiskarhedenvillanista, mielestäni he eivät ole välttäneet kylmäsiltoja kovin hyvin.
Götenehus:
Siirretyt pystyrimat, jotka katkaisevat kylmäsillan.
Sköna hus:
Fasadilevy kylmäsillan katkaisemiseksi.
Parocin ehdotus:
Sekä fasadilevy että kaksoisrunko (pystyrimat) sekä jaettu alajuoksu. Pitäisi antaa hyvät arvot, mutta todella monta työvaihetta rakentaa. Vielä parempi, jos he olisivat siirtäneet sisäisen rungon suhteessa ulkoiseen...
/Anton
Kaikkitietävä
· Västra Götaland
· 11 963 viestiä
Minulle tulee passiivitalo XN villasta (360mm kevytrakenne + 45 asennusmuistaakseni oikein), tajusin, että itse rakentaminen vie liikaa energiaa/aikaa/stressiä.
Minulla oli muuten idea: sisäinen 120x45 ja ulkoinen 70x45, sitten täytetty valinnainen välitila (235) irtovillalla/selluloosalla. Seisoo vanerin päällä, joka pitää koossa alaosassa. Vain betonia 120 runkoseinän alla. Jos betoniantura/paaleja ylipäätään tarvitaan. Olisi jännittävää rakentaa täysin ilman betonia ja käyttää lämmitykseen ilmaa tai uritettuja levyjä. Ilmajärjestelmässä lämpötilan säätäminen on erittäin nopeaa (mutta se kuuluu toiseen ketjuun).
Minulla oli muuten idea: sisäinen 120x45 ja ulkoinen 70x45, sitten täytetty valinnainen välitila (235) irtovillalla/selluloosalla. Seisoo vanerin päällä, joka pitää koossa alaosassa. Vain betonia 120 runkoseinän alla. Jos betoniantura/paaleja ylipäätään tarvitaan. Olisi jännittävää rakentaa täysin ilman betonia ja käyttää lämmitykseen ilmaa tai uritettuja levyjä. Ilmajärjestelmässä lämpötilan säätäminen on erittäin nopeaa (mutta se kuuluu toiseen ketjuun).
Jäsen
· Blekinge
· 10 117 viestiä
On melko yksinkertaista laskea tietyn seinärakenteen, esimerkiksi 1 neliömetrin, lämpökapasiteetti. Kun kerrotaan rakennusmateriaalin ominaislämpö sen tilavuuspainolla, saadaan mitta materiaalin tietyn tilavuuden lämpökapasiteetille. Sitten tarvitaan vain laskea tilavuusosuudet seinärakenteessa jokaiselle materiaalityypille ja kertoa aiemmin mainitulla arvolla ja summata.
Kun tarkastelen hieman eri tyyppisiä materiaaleja näillä edellytyksillä, massiivipuu sijoittuu melko korkealle, itse asiassa melkein betonin tasolle. Eri mineraalivillatyypeillä on samanlainen ominaislämpö, mutta kivivilla sen suuremman tilavuuspainon ansiosta on huomattavasti suurempi lämpökapasiteetti.
Hyvä tapa hyödyntää lämpökapasiteettia on käyttää sitä viiveenä, jotta ulkopuoliset lämpötilan vaihtelut päivän ja yön välillä torjutaan. Eristyskerrokset sijoittamalla oikein suhteessa lämpöä hidastaviin kerroksiin, viivettä voidaan ohjata tietyllä tarkkuudella.
Kun tarkastelen hieman eri tyyppisiä materiaaleja näillä edellytyksillä, massiivipuu sijoittuu melko korkealle, itse asiassa melkein betonin tasolle. Eri mineraalivillatyypeillä on samanlainen ominaislämpö, mutta kivivilla sen suuremman tilavuuspainon ansiosta on huomattavasti suurempi lämpökapasiteetti.
Hyvä tapa hyödyntää lämpökapasiteettia on käyttää sitä viiveenä, jotta ulkopuoliset lämpötilan vaihtelut päivän ja yön välillä torjutaan. Eristyskerrokset sijoittamalla oikein suhteessa lämpöä hidastaviin kerroksiin, viivettä voidaan ohjata tietyllä tarkkuudella.
Ehdottomasti, juuri vaiheensiirtoa tunteina näyttää käytettävän joidenkin valmistajien seinärakenteiden mittana. Selluloosa- ja puukuitueristys ovat myös melko hyvin tilastossa, ainakin jos sitä pakataan kohtuullisesti. Katso Steico flex, 2100 J/kg/K, 50 kg/m^3.J justusandersson sanoi:
Aion myöhemmin simuloida vaiheensiirtoa.
/Anton
Tässä ovat kuviot lämmönsiirrosta sisäilman ja seinän välillä (samat kaksi tapausta kuin aikaisemmin):
Eristämätön asennuskerros:
Eristetty asennuskerros:
Kun asennuskerros on eristetty, saadaan linjamaisia kylmiä alueita sekä vaakasuorien että pystysuorien koolinkien varrella ja kylmä piste, missä ne leikkaavat toisiaan.
Mutta tapauksessa ilman eristystä asennuskerroksessa jokaisen kerroksen alaosasta tulee kylmin, kun välissä oleva ilma liikkuu kierron mukana. Kauimpana (suoja-eristyksen läheisyydessä) oleva ilma jäähtyy ja laskeutuu alaspäin kohdaten vaakasuoran koolingin ja kipsilevyn. Se lämpenee sitten noustessaan kipsiä pitkin ja kohdataan yläpuolinen vaakasuora koolinki ja prosessi alkaa alusta. Pystysuorien koolinkien kohdalla alimpana oleva piste on kylmä.
/Anton
Viimeksi muokattu:
comsol?Vaihe-ero
Useat valmistajat puhuvat "Vaihe-erosta" tai vaiheensiirrosta yksikkönä tunteja (h). Käsittääkseni he mittaavat kuinka kauan kestää, että seinän toisella puolella tapahtuva muutos vaikuttaa toiselle puolelle. Erityisesti antamalla ulkopuolelle sinimuotoisen lämpötilavaihtelun ja tarkastelemalla sisäpuolen lämpötilaa. Arvo saadaan etäisyydestä huipusta (tai laaksosta) seinän toisella puolella olevasta huipusta (tai laaksosta) toisella puolella.
Jos otamme yllä olevan tapauksen eristetyllä asennuskerroksella, saan seuraavat tulokset.
Annan lämpötilan olla vakio (-20 C) ajanhetkeen 0 saakka ja vaihdella sitten amplitudilla 20 C:
Tällöin sisäpuolen lämpötila on:
Ensimmäinen laakso siirtyy 2,6 tuntia ja sen jälkeen 3 tuntia (sekä huiput että laaksot). STEICO:n esimerkissä seinä, jossa on 140 mm palkit ja mineraalivillaa, saa 5,6 tuntia vaihe-eroa. Mutta he vertaavat ulkoilman lämpötilaa sisäilman lämpötilaan, ja minä olen laskenut sisäseinän lämpötilan. Tietenkin on myös viive ennen kuin ilman lämpötila seuraa mukana.
/Anton
Useat valmistajat puhuvat "Vaihe-erosta" tai vaiheensiirrosta yksikkönä tunteja (h). Käsittääkseni he mittaavat kuinka kauan kestää, että seinän toisella puolella tapahtuva muutos vaikuttaa toiselle puolelle. Erityisesti antamalla ulkopuolelle sinimuotoisen lämpötilavaihtelun ja tarkastelemalla sisäpuolen lämpötilaa. Arvo saadaan etäisyydestä huipusta (tai laaksosta) seinän toisella puolella olevasta huipusta (tai laaksosta) toisella puolella.
Jos otamme yllä olevan tapauksen eristetyllä asennuskerroksella, saan seuraavat tulokset.
Annan lämpötilan olla vakio (-20 C) ajanhetkeen 0 saakka ja vaihdella sitten amplitudilla 20 C:
Tällöin sisäpuolen lämpötila on:
Ensimmäinen laakso siirtyy 2,6 tuntia ja sen jälkeen 3 tuntia (sekä huiput että laaksot). STEICO:n esimerkissä seinä, jossa on 140 mm palkit ja mineraalivillaa, saa 5,6 tuntia vaihe-eroa. Mutta he vertaavat ulkoilman lämpötilaa sisäilman lämpötilaan, ja minä olen laskenut sisäseinän lämpötilan. Tietenkin on myös viive ennen kuin ilman lämpötila seuraa mukana.
/Anton