seminar gf

18
Bojan Ožinger, 0082047352 Sadržaj 1. Uvod...................................................... 2 2. Toplinski mostovi......................................... 3 2.1. Definicija toplinskih mostova..........................3 2.1.1....................Toplinski most uvjetovan geometrijom 4 2.1.2....................Toplinski most uvjetovan materijalom 4 2.1.3....Toplinski most uvjetovan materijalom i geometrijom 5 2.2. Način djelovanja toplinskih mostova....................5 2.3. Mjesta nastanka toplinskih mostova.....................6 2.4. Posljedice toplinskih mostova..........................6 2.5. Otkrivanje toplinskih mostova..........................7 2.6. Preporuke za smanjenje utjecaja toplinksih mostova.....7 3. Proizvođači i sustavi za sprečavanje toplinskih mostova. . .8 3.1. Shöck..................................................8 3.2. Ytong..................................................9 4. Primjer proračuna........................................ 11 4.1. Isokorb...............................................11 4.2. Sap...................................................11 5. Literatura............................................... 12 Građevinska fizika 1

Upload: bojan-ozinger

Post on 31-Jan-2016

248 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Seminar iz građevinske fizike

TRANSCRIPT

Page 1: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

Sadržaj

1. Uvod...................................................................................................................................22. Toplinski mostovi..............................................................................................................3

2.1. Definicija toplinskih mostova.....................................................................................3

2.1.1. Toplinski most uvjetovan geometrijom................................................................4

2.1.2. Toplinski most uvjetovan materijalom.................................................................4

2.1.3. Toplinski most uvjetovan materijalom i geometrijom..........................................5

2.2. Način djelovanja toplinskih mostova..........................................................................5

2.3. Mjesta nastanka toplinskih mostova...........................................................................6

2.4. Posljedice toplinskih mostova.....................................................................................6

2.5. Otkrivanje toplinskih mostova....................................................................................7

2.6. Preporuke za smanjenje utjecaja toplinksih mostova.................................................7

3. Proizvođači i sustavi za sprečavanje toplinskih mostova..............................................8

3.1. Shöck...........................................................................................................................8

3.2. Ytong...........................................................................................................................9

4. Primjer proračuna..........................................................................................................11

4.1. Isokorb......................................................................................................................11

4.2. Sap.............................................................................................................................11

5. Literatura........................................................................................................................12

Građevinska fizika 1

Page 2: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

1. Uvod

Smanjenje potrošnje energije i njezinog gubitka u građevinama1 postao je jedan od

glavnih ciljeva i zahtjeva u građevinskoj industriji. U zadnje vrijeme se sve više pažnje

posvećuje tome. Inženjerski „napori“ u projektiranju građevine u velikoj mjeri temelje se na

tome da se smanji potrošnja i gubitak energije, a baziraju se na: mehaničkim i električnim

dijelovima građevine te ostakljenju i izolaciji same građevine, a ne kao prije samo na

konstrukciju i nosive dijelove. Razlog tomu je korisniku takve građevine pružiti maksimalni

komfor, uvjete života uz zadovoljenje uvjeta sigurnosti i ekonomičnosti građevine u kojoj će

živjeti. Jedan od razloga smanjenja potrošnje energije je zaštita okoliša u kojem živimo i

smanjenje ovisnosti i velike potrošnje prirodnih resursa, a pogotovo onih neobnovljivih kao

što su: ugljen, nafta i plin.

Pa su tako jedna od mjesta na građevinama gdje se mogu smanjiti (ukloniti) potrošnja i

gubitak energije takozvani „toplinski mostovi“.

1Građevine kod kojih se to najviše primjenjuje su zgrade i kuće. Pa će se u nastavku ovog seminara prvenstveno kod riječi „građevine“ mislit na zgrade i kuće iako se u praksi i kod drugih građevina mogu smanjiti gubici energije.

Građevinska fizika 2

Page 3: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

2. Toplinski mostovi

2.1. Definicija toplinskih mostova

Toplinski mostovi su površinski ograničena područja u omotaču grijanog dijela

građevine na kojima je povećana gustoća toplinskog toka u odnosu na susjedna područja zbog

razlike u materijalu i/ili geometriji (slika 1.).

Slika 1.: Toplinski mostovi

Toplinski mostovi su loša mjesta na vanjskim građevnim dijelovima građevine gdje

dolazi do gubitka topline. Kod projektiranja i građenja građevina vrijedi načelo: toplinski

mostovi se moraju izbječi, odnosno njihovo djelovanje treba što više oslabiti, a uz to trebamo

koristiti sve ekonomski prihvatljive tehničke i tehnološke mogućnosti.

Kao što smo rekli postoje dva uzroka nastanka ovog fenomena: prvi uzrok je nastanak

uvjetovan materijalom, a drugi je uvjetovan geometrijom. Može se „javiti“ toplinski most

kao kombinacija ova dva uzroka što je i najčešći slučaj u praksi. Prema obliku razlikuju se:

linijksi toplinski most i točkasti toplinski most.

Slika 2.: Mjesta potencijalnih toplinskig mostova

Građevinska fizika 3

Page 4: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

2.1.1. Toplinski most uvjetovan geometrijom

Geometrijski toplinski (slika 3.) mostovi nastaju na mjestima gdje je promjena debljine

sloja materijala ili promjena geometrije građevnog dijela, jer postoji razlika između površina

kroz koje ulazi i izlazi toplina (tipični primjer je vanjski ugao). Nastaju uglavnom duž spoja

dva građevinska dijela (uglovi, sudari, prodori).

Slika 3.: Geometrijski toplinski most

2.1.2. Toplinski most uvjetovan materijalom

Toplinski mostovi uvjetovani materijalom (slika 4.) nastaju na mjestima gdje se spajaju

različiti materijali. Zbog različitih svojstava pojedinih materijala (značajne razlike u

toplinskoj vodljivosti) dolazi do različitih tokova topline i različitog uzajamnog djelovanja.

Nastaju na spoju stropa s vanjskim zidom, kod prolazne ploče od armiranog betona u

području balkona ili kao nosači od armiranog betona u zidu kod skeletne konstrukcije.

Slika 4.: Toplinski most uvjetovan materijalom

Građevinska fizika 4

Page 5: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

2.1.3. Toplinski most uvjetovan materijalom i geometrijom

Toplinski most uvjetovan materijalom i geometrijom (slika 5.) najčešća je vrsta

toplinskog mosta u praksi.

Slika 5.: Toplinski mostovi uvjetovani materijalom i geometrijom

2.2. Način djelovanja toplinskih mostova

Kao što smo rekli (poglavlje 2.1.) toplinski mostovi su ogranićena područja s povećanom

gustoćom toplinskog toka u odnosu na ostala područja građevunskih elemenata. Uslijed

lokalno povećanog odvođenja topline, pada temperatura površine na unutrašnjoj strani

građevinskog elementa. Time raste rizik povećanja vlažnosti. Do toga dolazi kada temperatura

površine unutrašnje strane građevinskog elementa u području toplinskog mosta padne ispod

temperature „rošenja“ (kondenzacije) zraka površine. Posljedica je nastajanje kondenzata na

površini građevinskog elementa. Onda pod određenim rubnim uvjetima: vlažnosti,

temperaturi, dostavi hranjivih tvari i trajanju izloženosti. Može doći do stvaranja plijesni i

gljivica. To ne predstavlja samo optički nedostatak, nego može izazvati i zdrastvene

poteškoće kao što su alergijske reakcije. Učinak toplinskih mostova još se pojačava

pogrešnim zagrijavanjem i prozračivanjem.

Građevinska fizika 5

Page 6: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

2.3. Mjesta nastanka toplinskih mostova

Potencijalna mjesta nastanka linijskih toplinskih mostova (slika 2.) u toplinskoj ovojnici

zgrade su: spojevi krova i vanjskog zida, spojevi balkona i vanjskog zida, uglovi između dva

vanjska zida, spojevi stropova i vanjskih zidova, spojevi unutarnjih zidova s vanjskim

zidovima i krovovima, spojevi oko prozora i vrata, stupovi u vanjskim zidovima, spojevi

vanjskog zida i poda na tlu.

2.4. Posljedice toplinskih mostova

Posljedice uvjetovane zbog nastanka toplinskih mostova većinom su estetske prirode.

Smanjuju komfori, ugodnost života u takvim građevinama, izazivaju zdrastvene probleme, a

mogu uzrokovati propadanje konstrukcijskih (nosivih) dijelova građevine.

Posljedice: veća potrošnja energije – povećani gubici topline (pogotovo tijekom zime),

smanjenje toplinske izolacije, kondenzacija vodene pare na površini, samim time i gomilanje

prašine na vlažnoj površini, razvoj plijesni i gljivica, nelagodan i nezdrav stambeni prostor,

smanjenje čvrstoće građevnih materijala, pukotine na građevini (žbuka i fasada) radi

različitog toplinskog rada, razaranje građevnih dijelova usljed korozije i smrzavanja,

odvajanje žbuke, naliča, tapeta.

2.5. Otkrivanje toplinskih mostova

Toplinski mostovi se lako mogu otkriti (pokazati) pomoću infracrvene termografije

(infracrvena kamera) (slika 6.). Zbog razlike u temperaturi na unutarnjoj površini i vanjskoj

površini građevnog dijela.

Slika 6.: Primjeri snimanja infracrvenom kamerom

Građevinska fizika 6

Page 7: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

2.6. Preporuke za smanjenje utjecaja toplinksih mostova

Nekoliko uputa-preporuka za smanjenje utjecaja toplinskih mostova:

Razrada projekta s obuhvatom detaljnog rješavanja svih toplinskih mostova

Treba se postići kontinuiranost ugradbe toplinske izolacije (bez prekida) gdje god

je to moguće

Svu dodatnu toplinsku izolaciju ostaviti s vanjske strane

Dobro brtvljenje svih spojeava

Prozore ugraditi u ravnini s vanjskom toplinskom izolacijom

Toplinksi izolirati kutije za rolete

Ugrađivati elemente za prekid toplinskih mostova kod prodora građevnih dijelova

slabih toplinsko-izolacijskih svojstava (npr. Shoeck)

Toplinski izolirati „sokl“ (podnožje zidova), a toplinsku izolaciju provući dijelom

preko temelja

Zone zidova negrijanih ili otvorenih prostora koji se nastavljaju u grijane prostore

obavezno toplinski izolirati u dužini najmanje 50 cm od spoja konstrukcije

(produženje toplinskog mosta).

Građevinska fizika 7

Page 8: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

3. Proizvođači i sustavi za sprečavanje toplinskih mostova

Kako je jedna od glavnih tema ali i ciljeva u građevini postalo smanjenje potrošnje i

gubitka energije, tako su se i u svijetu pojavili različiti proizvođaći koji nude svakojake

sustave i proizvode za izgradnju takvih građevina (NZEB2-zgrade gotovo nulte energije) ili

odeđenih dijelova u građevinama za sprečavanje toplinskih gubitaka poput toplinskih

mostova.

Neki od proizvođača koje ćemo spomenuti u ovo seminaru su: Shöck i Ytong.

3.1. Shöck

Shöck je građevinska firma osnovana 1993 godine u Njemačkoj. Njihov glavni proizvod

tj. patent je Shöck isokorb (slika 7.). Shöck isokorb toplinska nosiva (prenosi opterećenja)

izolacija za minimiziranje (sprečavanje) toplinskih mostova na stršećim dijelovima građevina

(npr. balkoni).

Slika 7.: Shöck isokorb za razdvajanje beton-beton

Shöck isokorb djeluje tako da: toplinski odvaja vanjske ab građevinske dijelove od

ostatka zgrade, smanjuje toplinske gubitke na minimum (zahvaljujući inovativnoj izvedbi

tlačnih ležajeva), garantira nesmetano gibanje konstrukcija (zahvaljujući plastičnom omotaču

betonskog tlačnog ležaja), doprinosi smanjenju troškova grijanja i emisije CO2 i zaštiti

prirodnih izvora energije, tlačni ležajevi olakšavaju gradnju bilo na gradilištu ili proizvodnji.

2 Zgrade gotovo nulte energije-su zgrade kod kojih je potrošnja energije gotovo nula. Odnosno koliko energije potrošimo za grijanje, osvjetljenj, itd. toliko i proizvedemo.

Građevinska fizika 8

Page 9: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

3.2. Ytong

Ytong je nastao u švedskom gradu Yxhult-u 1928. godine. Tada je i pokrenuta prva

industrijska linija za proizvodnju porobetona. Ime Ytong nastalo je kao kombinacija švedskog

naziva za porobeton (betong) spomenutog švedskog grada.

Ytong proizvodi imaju brojne sitne pore (porobeton), u kojima se nalazi zrak i gusta

mrežasta struktura materijala, koje porobetonu osiguravaju specifičan izgled (slika 8.) i

jedinstvene osobine.

Karakteristike: ekološki prihvatljiv, iznimne toplinske i dobre zvučne izolacije, otporan

na potres, trajan, tvrd, negoriv, iznimne nosivosti, jednostavan za obradu te omogućuje vrlo

brzu gradnju.

Slika 8.:Ytong blok s prikazom pora

Ytong zidu nisu potrebne dodatne toplinske obloge jer je sam materijal toplinski izolator.

Miljuni malih zračnih pora učinkovito sprječavaju gubitak energije. Učinkovita toplinska

zaštita tijekom zime smanjuje troškove grijanja objekta, a tijekom ljeti smanjuje potrebu za

klimatizacijom (slika 9.) .

Slika 9.: Prikaz prolaska topline infracrvenom kamerom kod Ytong bloka

Odličan je materijal također kod rješavanja problema s toplinskih mostova zbog toga što

su pore u materijalu jednakomjerno raspoređene. Problem toplinskog mosta Ytong blokom u

praksi se često rješava tako da se prvi red opeke gradi Ytong blokom tako da smanjimo

djelovanje toplinskog mosta, a na to se onda dalje gradi opekom određenog formata.

Građevinska fizika 9

Page 10: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

4. Primjer proračuna

4.1. Isokorb

Shöck je za predstavio i software za proračun momenta savijanja i poprečne sile kod

balkona (konzole). Na temelju dobivenih rezultata se odabire onda (dimenzionira) određeni

Isokorb sustav (poglavlje 3.1.) sa sprječavanje (uklanjanje) toplinskog mosta.

Primjer: 1.) ulazni podaci:

Građevinska fizika 10

Page 11: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

2.) izlazni podaci:

Građevinska fizika 11

Page 12: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

4.2. Sap

Ovaj dio sedimenzionirana momentsavijanja

Građevinska fizika 12

M

Primjer:

Page 13: Seminar Gf

Bojan Ožinger,0082047352

5. Literatura

Građevinska fizika 13