3.6 U-VERDI FOR YTTERVEGGER (SANDWICHELEMENTER)

Transkript

1 34 Korreksjoner (jf. kap 3.1.3): isolasjonen lagt i minst to lag med forskjøvne skjøter => ingen korreksjon ( U g = 0) rettvendt tak => ingen korreksjon ( U r = 0) 4 stk. festemidler (5 mm skruer av rustfritt stål) pr. m 2 Dette gir korreksjon: U f = (5 x 17 x 4 x 0,00002) W/m 2 K = 0,007 W/m 2 K og korrigert U-verdi = (0, ,007) W/m 2 K = 0,15 W/m 2 K Merk at antall mekaniske takfester varierer med ygningstype og eliggenhet. 3.6 U-VERDI FOR YTTERVEGGER (SANDWICHELEMENTER) I etongelementer reduseres varmemotstanden lant annet i forindelse med indere i sandwichelementer olter og ankere redusert kantisolasjon (randsoner i isolerte veggelementer) gjennomgående rier i isolerte tverrsnitt Gjennomgående etong godtas vanligvis ikke i isolerte konstruksjoner, men det kan li nødvendig med lokale reduksjoner i isolasjonstykkelser. Betongelementisolasjon av mineralull vil få noe sammentrykning ved utstøping, sammensatt av en initialdeformasjon på ca. 2 mm + lastdeformasjon. Betongelementplater av steinull leveres derfor med et tykkelsestillegg på 5 mm ved isolasjonstykkelser 100 mm. Det er derfor forsvarlig å regne at full isolasjonstykkelse er til stede etter utstøping. På grunn av mulighet for gjenslamming av de ytterste firene mot etongsjiktene er det her likevel gjort et tykkelsesfradrag på 5 mm ved eregning av U-verdi i taell E 3.8. Fuktvandring i ferske etongelementer med nedfukting av mineralull i kontaktflaten samt nedør under montasjen kan gi dårligere U-verdier enn forutsatt frem til uttørking har funnet sted. Beregning av U-verdi for sandwichelement er vist i kap I de fleste praktiske tilfelle vil ruk av taellene være tilstrekkelig nøyaktig Bindere, olter og ankere NS-EN ISO 6946, tillegg D3, gir en rask tilnærmet formel for U-verdikorreksjon for ulike indertyper og dimensjoner, se kap og regneeksempel i kap Sandwichelementer sammenindes normalt av øyler eller diagonalstiger av 5 mm rustfri tråd, men grovere anker med større ståldiameter kan også være aktuelt. Normalt anvendes én 5 mm øyle med 2 ein pr. m 2, det vil si 2 Ø5 pr. m 2, eller 1 diagonal pr. 0,25 m 2, det vil si 4 Ø5 pr. m 2. Taell E 3.7 viser at denne normalutførelsen gir et minimalt tilleggsvarmetap. Ved ruk av grove ankere lir korreksjonene større.

2 Var. Var. 35 Taell E 3.7 U-verdier for sandwichelementer med indere, men uten kantforsterkning. Samlet etongtykkelse er minimum 120 mm. Isolasjonens varmekonduktivitet, λ = 0,037 W/m 2 K. Isolasjonstykkelse Antall rustfrie indere Ø5 pr m 2 (mm) ,36 0,36 0,36 0, ,30 0,30 0,31 0, ,23 0,23 0,23 0, ,20 0,21 0,21 0, ,18 0,19 0,19 0, ,17 0,17 0,17 0, ,15 0,16 0,16 0, ,14 0,14 0,15 0,16 Figur E 3.5 angir varmetap for stålolt med ulike ståldiametre gjennom et sandwichelement isolert med 60 mm ekstrudert polystyren eller 70 mm mineralull. Bruk av diagrammet sammen med edre isolerte sandwichelementer vil selvfølgelig gi verdier på den sikre siden. Kurvene i diagrammet er følgende: Kurve a: Normaletong Kurve : Betong med lett tilslag, λ = 0,8 W/mK Kurve c: Betong med lett tilslag, λ = 0,4 W/mK Kurve d: Betong med lett tilslag, λ = 0,2 W/mK Varmetap (W/K) 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0, Ståldiameter (mm) Figur E 3.5. Varmetap pr. olt for ulike ståldiametre og etongtyper. a c d Redusert kantisolasjon Det er vanlig å forsterke enkelte typer sandwichelementer ved å redusere isolasjonstykkelsen i randsoner med en redde fra 100 til 200 mm. Taell E 3.8 viser hvordan randsoner med forskjellige tykkelser på mineralullisolasjon påvirker gjennomsnittlig U-verdi. U-verdien er eregnet som gjennomsnitt av øvre og nedre grenseverdi iht. NS-EN Verdiene er korrigert for indere etter NS-EN 6946, tillegg D2. Binderkorreksjonen er eregnet slik at den dekker normale utførelser av etongelementer, dvs. 4,5 indere med diameter 5 mm pr. m 2. Det er også regnet med et tykkelsesfradrag i isolasjonssjiktet på 5 mm. Det er forutsatt 80 mm tykk indre og ytre etongvange og isolasjon med varmekonduktivitet 0,037 W/mK. Figur E 3.6. Redusert randsoneisolasjon. Var. p = arealandel med redusert isolasjon (%)

3 36 Taell E 3.8. U-verdier for sandwichelementer med forskjellig randsoneareal og isolasjonstykkelse i randsoner. Areal med Isolasjonsredusert tykkelse Isolasjonstykkelse utenom randsone isolasjons- i rand- (mm) tykkelse soner (%) (mm) Ingen 0 tykkelses- 0,24 0,21 0,19 0,18 0,16 0,15 reduksjon ,34 0,31 0,29 0,28 0,26 0, ,28 0,27 0,25 0,24 0, ,25 0,23 0,22 0, ,22 0,21 0, ,20 0, , ,37 0,36 0,34 0,32 0,31 0, ,31 0,30 0,28 0,27 0, ,27 0,25 0,24 0, ,23 0,22 0, ,21 0, , ,41 0,39 0,38 0,36 0,35 0, ,33 0,32 0,31 0,30 0, ,28 0,27 0,26 0, ,24 0,24 0, ,22 0, , ,43 0,42 0,41 0,40 0,39 0, ,35 0,34 0,33 0,32 0, ,29 0,29 0,28 0, ,25 0,25 0, ,22 0, ,20 Uthevede verdier angir elementtyper som tilfredsstiller krav til maksimal U-verdi iht. Teknisk forskrift. Det er likevel mulig å enytte de øvrige elementtypene på mindre områder av ygningen såfremt arealvektet, gjennomsnittlig U-verdi ligger innenfor maksimal U- verdi på 0,22 W/m 2 K. I lokaler hvor internt varmetilskudd er tilstrekkelig til å dekke oppvarmingsehovet, eller i lokaler som skipsverft, lagerhaller o.l., der tilsiktet temperatur er under 15 C, fastlegges isolasjonsehovet med akgrunn i de reelle forhold (jf. kap. 1.2). I slike lokaler kan i prinsippet alle elementtyper enyttes Gjennomgående etong Gjennomgående rier er uønsket i isolerte konstruksjoner, og det lages i dag normalt ikke sandwichelementer med gjennomgående etongrier.

4 Fuger Vanlige fuger i isolerte elementfasader har redder fra 10 til 20 mm, og utføres vanligvis med elastisk fugemasse mot en unnfyllist av polyetylen pluss isolerende akfyll av mineralull eller polyuretanskum. Selv ved ruk av fugelister vil isolasjonstykkelsen være minst 100 mm, og med tillegg av fugemasse og polyetylen vil den isolerende del av fugen få en tykkelse på ca. 130 mm. Beregninger viser at det ikke lir endring i U-verdien, selv i tredje desimal, når man tar hensyn til fugen. Altså kan fugenes innflytelse på veggens U-verdi neglisjeres Regneeksempel: U-verdi til sandwich-element i industriygg Forutsetninger: Elementstørrelse 2,4 m 6,2 m, areal = 14,88 m mm mineralullisolasjon, λ = 0,037 W/mK, effektiv tykkelse 195 mm. ca. 27 % randsoneareal med 100 mm isolasjon, effektiv tykkelse 95 mm 4,4 stk. 5 mm rustfrie indere pr. m 2. Elementet deles inn i to seksjoner, a og (de to randseksjonene er like og kan derfor slås sammen til én seksjon) og fire sjikt (1 4), se figur E 3.7. Øvre grenseverdi: Varmemotstand, seksjon a: R Ta = [0,13 + (0,08 / 1,7) + (0,195 / 0,037) + (0,08 / 1,7) + 0,04] m 2 K/W = 5,53 m 2 K/W 250 a Varmemotstand, seksjon : R T = [0,13 + (0,18 / 1,7) + (0,095 / 0,037) + (0,08 / 1,7) + 0,04] m 2 K/W = 2,89 m 2 K/W 1 / R T = 0,73 / 5,53 + 0,27 / 2,89 = 0,225 => R T = 1 / 0,225 = 4,436 Nedre grenseverdi: Sjikt Sjikt, j Sjikttykkelse, d (m) 0,08 0,1*) 0,1*) 0,8 Seksjon a Material Betong, λ = 1,7 Min.ull, λ = 0,037 Min.ull, λ = 0,037 Betong, λ = 1,7 (f a = 0,73) R = d/λ (m 2 k/w) R a1 = 0,047 R a2 = 2,568 R a3 = 2,568 R a4 = 0,047 Seksjon Material Betong, λ = 1,7 Betong, λ = 1,7 Min.ull, λ = 0,037 Betong, λ = 1,7 (f = 0,27) R = d/λ (m 2 k/w) R 1 = 0,047 R 2 = 0,059 R 3 = 2,568 R 4 = 0,047 *) For isolasjonssjiktene er det regnet med 5 mm tykkelsesfradrag. Figur E 3.7. Sandwichelement. Varmemotstanden i de enkelte legerte sjikt lir: Sjikt 1: 1/R 1 = (0,73 / 0,047) + (0,27 / 0,047) = 21,277 => R 1 = 0,047 Sjikt 2: 1/R 2 = (0,73 / 2,568) + (0,27 / 0,059) = 4,861 => R 2 = 0,206 Sjikt 3: 1/R 3 = (0,73 / 2,568) + (0,27 / 2,568) = 0,389 => R 3 = 2,571 Sjikt 4: 1/R 4 = (0,73 / 0,047) + (0,27 / 0,047) = 21,277 => R 4 = 0,047

5 38 Dette gir nedre grenseverdi: = 0,13 + 0, , , , ,04 = 3,041 Samlet varmemotstand og U-verdi for elementet: R T = (4, ,041) / 2 = 3,739 m 2 K/W U-verdi for elementet (ekskl. indere og kroneanker): U = 1 / 3,739 = 0,267 W/m 2 K. Korreksjoner for gjennomføringer: Korreksjon for 5 mm rustfrie indere, 4,4 pr. m 2 (jf. kap ) U f = (6 x 17 x 4,4 x 0,00002) W/m 2 K = 0,009 W/m 2 K. Dette gir korrigert U-verdi: (0, ,009) W/m 2 K = 0,278 W/m 2 K 0,28 W/m 2 K. Alternativ eregning ved interpolering i taell E 3.8: Element med 200 mm isolasjon (100 mm i randsoner) og 20 % randsoneandel har U-verdi 0,27 W/m 2 K. Element med 200 mm isolasjon (100 mm i randsoner) og 30 % randsoneandel har U-verdi 0,28 W/m 2 K. U-verdien øker altså med 0,001 W/m 2 K pr. prosentpoeng økning av randsonearealet, og dermed med 0,007 W/m 2 K ved en økning fra 20 til 27 %. U-verdien for et element med 200 mm isolasjon (100 mm i randsoner) og 27 % randsoneandel lir da: (0,27 + 0,007) W/m 2 K = 0,277 W/m 2 K 0,28 W/m 2 K Dette er samme resultat som detaljert eregning gir Eksempel: U-verdi til sandwich-element i kontorygg Forutsetninger: Elementstørrelse 2,8 m x 5,9 m, areal = 16,52 m mm mineralullisolasjon, λ = 0,037 W/mK, effektiv tykkelse 215 mm Ingen tykkelsesreduksjon i randsonen 4,3 stk. 5 mm rustfrie indere pr. m Samlet varmemotstand og U-verdi for elementet: Av taell E 3.8 ser vi at elementet har en U-verdi på 0,18 W/m 2 K inkl. korreksjon for indere. Elementet tilfredsstiller krav til U-verdi for yttervegg på 0,18 W/m 2 K. Dette eksempelet viser et element uten kantforsterkning, og det er ikke medregnet kuldero som oppstår ved innfesting av vinduene til elementene Sjikt nr. Fig. E 3.8. Sandwichelement.