Kuldebroer i høyisolerte konstruksjoner

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Kuldebroer i høyisolerte konstruksjoner"

Martine Endresen
8 år siden
Visninger:

1 Norsk bygningsfysikkdag Kuldebroer i høyisolerte konstruksjoner Noen betraktninger fra "the new kid on the block" Konsepter og beregningseksempler Halvard Høilund Kaupang, forskningsleder SINTEF Byggforsk 1

on the block" Konsepter og beregningseksempler

2 Disposisjon 1. Kuldebroer og forskrifter 2. Introduksjon til kuldebroatlas 3. Varmetap i bygninger Hvor oppstår kuldebroer? Hva bidrar til kuldebroen? Beregningseksempler 4. Normalisert kuldebroverdi Småhus Kontorbygg 5. Oppsummering SINTEF Byggforsk 2

3 Kuldebroer gjennom tidene Teknisk forskrift: 1949: Ikke nevnt 1969: "Kuldebruer som kan føre til kondens eller dårlig romklima skal unngås" 1980: "Virkning av kuldebroer som følge av gjennombrutt isolering skal medregnes" 1997: Skal beregnes og tas med i vurdering av inneklima 2007: Tallkrav 0,03 W/m 2 K for småhus 0,06 W/m 2 K for andre bygg SINTEF Byggforsk 3

følge av gjennombrutt isolering skal medregnes" 1997: Skal beregnes og tas med i vurdering

4 Varmetap i bygninger Det stilles krav til energieffektivitet i bygninger Energitiltak Gjennomsnitts og minimumskrav Rammekrav Omfordelingsprinsipp Dokumenteres etter beregning i henhold til NS.3031 Transmisjon Infiltrasjon Ventilasjon Åpner for bruk av standardverdier for kuldebroer SINTEF Byggforsk 4

Dokumenteres etter beregning i henhold til NS.

5 Kuldebroatlas En del av Enovas satsning på energieffektivisering Kuldebroatlaset er: En ny del av Byggforskserien Åpent tilgjengelig for alle i tre år, deretter for abonnenter Revisjon av Kuldebroer En anvisning per detalj Til nå 27 anvisninger Sjablongverdier SINTEF Byggforsk 5

alle i tre år, deretter for abonnenter Revisjon av 471.

6 Kuldebroatlas SINTEF Byggforsk 6

7 Eget beregningsteam Prosjektleder: Brit Roald Tallknusere: Silje Korsnes Anna Svensson Lars Gullbrekken Halvard Høilund Kaupang Magnus Vågen Nestor: Sivert Uvsløkk og Peter Blom Vi kan ta regneoppdrag! SINTEF Byggforsk 7

Gullbrekken Halvard Høilund Kaupang Magnus Vågen

8 Hvor oppstår kuldebroer? I alle overganger mellom ulike konstruksjoner og komponenter Overgang vindu/vegg, vegg/tak osv. Flater av like materialer, men med ulik tykkelse Søyler Hjørner, møne Stendere i bindingsverk SINTEF Byggforsk 8

9 Transmisjonsvarmetap og kuldebroer Transmisjonsvarmetapet er gitt ved: Varmetap = Flatetap + Kuldebrotap [W/K] Transmisjonsvarmetap etter NS 3031 H = i A i U i + k l k k + j p,j Omsluttende flater: A i U i Éndimensjonal varmestrøm (flatetap) Kuldebroer: l k k Todimensjonal varmestrøm (linjetap) Punktkuldebroer: p,j Tredimensjonal varmestrøm (punkttap) SINTEF Byggforsk 9

Omsluttende flater: A i U i Éndimensjonal varmestrøm (flatetap) Kuldebroer: l k k

10 1. Dagens vits Ingeniøren 4 stolper 4 lengder gjerde Quadratisch, praktisch, gut! Fysikeren Ingen stolper 12 % mindre gjerde Fungerer best i teorien Matematikeren Nesten ikke gjerde Ingen rot i virkeligheten SINTEF Byggforsk 10

11 Så hva er da egentlig en kuldebro? Uttrykt ved kuldebroverdien: Her er U 1, U 2 l 1, l 2 Ψ W m K U verdier for tilstøtende flater Lengder som brukes i beregning av kuldebroverdien Kuldebroen kan videre defineres som en sum av to bidrag Her er: G geometrisk bidrag M materialbidrag Ψ Ψ Ψ SINTEF Byggforsk 11

tilstøtende flater Lengder som brukes i beregning av kuldebroverdien

12 Ringmur "Historisk" utvikling Økende tykkelse i isolasjon i vegg og gulv Varmestrøm gjennom detalj [W/(mK)] 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, Veggtykkelse, d [mm] Kuldebro Gulv Vegg 100 % Prosentvis fordeling 80 % 60 % 40 % 20 % 0 % Veggtykkelse, d [mm] SINTEF Byggforsk 12

248 298 348 398 Veggtykkelse, d [mm] Kuldebro Gulv Vegg 100 % Prosentvis fordeling

13 Etasjeskiller "Historisk" utvikling Økende isolasjon i vegger 0,6 Kuldebroverdi [W/(mK)] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 b = 0 mm b = 50 mm b = 100 mm b = 150 mm Veggtykkelse, d [mm] SINTEF Byggforsk 13

0,1 b = 0 mm b = 50 mm b = 100 mm b = 150 mm 0 198

14 Geometrisk bidrag, G Kuldebroer for enkle snitt NS EN ISO beskriver sjablongverdier for noen snitt Standard veggtykkelse er 300 mm For U verdi 0,18 W/m 2 K er 0,06 W/mK Hjørner: Varierende (men lik) veggtykkelse for flatene Varierende vinkel mellom flatene Vindu: Varierende veggtykkelse Varierende plassering i vegglivet SINTEF Byggforsk 14

K er 0,06 W/mK Hjørner: Varierende (men lik) veggtykkelse for flatene Varierende

15 Utadgående hjørne: Geometrisk bidrag, G Homogent materiale, = 0,06 W/mK 0,025 Geometrisk bidrag [W/(mK)] 0,020 0,015 0,010 0,005 0, Veggtykkelse, d [mm] SINTEF Byggforsk 15

[W/(mK)] 0,020 0,015 0,010 0,005 0,000 100 150 200 250

16 Materialbidrag, M Definert som Ψ Ψ Ψ Beskriver effekten av Materialvalg Plassering av materialer Kan ha negativt fortegn SINTEF Byggforsk 16

17 Utadgående hjørne: Materialbidrag, M 150 mm betongvegg, 90 graders hjørne, iso = 0,037 W/mK Materialbidrag [W/mK] 0,020 0,015 0,010 0,005 0,000 0,005 0, Isolasjon på innsiden [%] Obs! Kondens! d1 + d2 = 200 mm U = 0,18 d1 + d2 = 250 mm U = 0,14 d1 + d2 = 300 mm U = 0,12 d1 + d2 = 350 mm U = 0,10 d1 + d2 = 400 mm U = 0,09 d1 + d2 = 450 mm U = 0,08 SINTEF Byggforsk 17

18 Etasjeskiller: Materialbidrag, M Ulik dekkekonstruksjon, lik vegg over og under 0,6 Kuldebroverdi [W/(mK)] 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Veggtykkelse, d [mm] Betong, b = 0 mm Betong, b = 100 mm Lettklinker, b = 0 mm Lettklinker, b = 100 mm SINTEF Byggforsk 18

248 298 348 398 Veggtykkelse, d [mm] Betong, b = 0 mm Betong, b =

19 Vindu: Geometrisk bidrag, G Homogent materiale i vegg, karm og glass, 100 mm karm, = 0,06 W/mK Geometrisk bidrag [W/mK] 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0,000 Obs! Fuktsikring! Plassering relativt til vindsperre, b [mm] d = 500 mm d = 450 mm d = 400 mm d = 350 mm d = 300 mm d = 250 mm d = 200 mm SINTEF Byggforsk 19

20 Vindu: Materialbidrag, M Vegg av bindingsverk med 100 mm kontinuerlig isolasjon på utsiden Vindu med isolert karm/ramme, gjennomgående losholt, og lavt eller høyt plassert foring 0,020 0,015 Materialbidrag [W/mK] Obs! Fuktsikring! 0,010 0,005 0,000 0, ,010 0,015 0,020 Plassering relativt til vindsperre, b [mm] lav foring, d = 400 mm lav foring, d = 450 mm lav foring, d = 500 mm høy foring, d = 400 mm høy foring, d = 450 mm høy foring, d = 500 mm SINTEF Byggforsk 20

0,010 0,005 0,000 0,005 40 0 40 80 120 160 200 0,010 0,015 0,020 Plassering relativt til vindsperre, b [mm] lav foring, d =

21 Vindu: Samlet kuldebroverdi, Vegg av bindingsverk med 100 mm kontinuerlig isolasjon på utsiden Vindu med isolert karm/ramme, gjennomgående losholt, og lavt eller høyt plassert foring 0,070 Kuldebroverdi [W/mK] 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0,000 Obs! Fuktsikring! Plassering relativt til vindsperre [mm] lav foring, d = 400 mm lav foring, d = 450 mm lav foring, d = 500 mm høy foring, d = 400 mm høy foring, d = 450 mm høy foring, d = 500 mm SINTEF Byggforsk 21

22 Beregningseksempler Småhus Egenskap Størrelse Egenskap Størrelse Lengde 11 m Vegg 400 mm Bredde 7 m Tak 500 mm Etasjehøyde 2,8 m Isolasjon i gulv 400 mm Etasjeantall 2 Antall små v. 10 Takvinkel 30 gr Antall store v. 6 BRA 154 m 2 Vindusandel 18 % SINTEF Byggforsk 22

23 Normalisert kuldebroverdi Småhus G l G l l M Ringmur 0,016 0,576 0,059 2,124 1,548 Etasjeskiller 0 0 0,000 0,000 0,000 Hjørner 0,016 0,358 0,032 0,717 0,358 Takfot 0,012 0,264 0,019 0,418 0,154 Tak/Gavl 0,018 0,259 0,037 0,517 0,259 Møne 0,012 0,132 0,016 0,320 0,188 Vindu 0,034 2,864 0,022 1,853 1,011 SUM 4,45 5,95 1,50 Normalisert 0,03 0,04 0,01 SINTEF Byggforsk 23

24 Beregningseksempler Kontorbygg Egenskap Størrelse Egenskap Størrelse Lengde 20 m Vegg 400 mm Bredde 20 m Tak 500 mm Etasjehøyde 3,8 m Isolasjon i gulv 400 mm Etasjeantall 4 Antall små v. 24 Ant stålsøyler 16 Antall store v. 96 BRA 1600 m 2 Vindusandel 18 % SINTEF Byggforsk 24

25 Normalisert kuldebroverdi Kontorbygg G l G l l M Mot uoppv. kjeller 0,016 1,280 0,220 17,600 16,320 Etasjeskiller, HD på søyle 0 0,000 0,013 1,560 3,162 Etasjeskiller, HD 0 0,000 0,025 3,000 3,000 Stålsøyle i bindingsverk 0 0,000 0,026 6,323 6,323 Hjørner 0,016 0,973 0,064 3,891 2,918 Gesims 0,016 0,640 0,124 4,960 4,320 Vindu 0,034 25,390 0,022 16,429 8,961 SUM 28,28 53,76 27,08 Normalisert 0,02 0,03 0,02 SINTEF Byggforsk 25

26 Oppsummering Når ytterflatene blir bedre isolerte Øker oftest andelen varmetap gjennom kuldebroen Kan kuldebroverdien enten øke eller minke Hva kan vi gjøre med dette? Geometrisk bidrag i vinduer, ikke andre snitt Materialbidrag i en rekke andre snitt Fuktproblematikk Dagslys/soloppvarming Krav til normalisert kuldebroverdi Er vanskelig å nå for småhus, men ok for andre bygninger Kan unnvikes ved bruk av sjablongverdi i NS 3031 Er kravet rett stilt? SINTEF Byggforsk 26

27 Teknologi for et bedre samfunn SINTEF Byggforsk 27

Like dokumenter

Kuldebroer. Foredrag ved Norsk Bygningsfysikkdag 30. november 2006. Siv. ing. Håkon Einstabland. SINTEF Byggforsk

Kuldebroer. Foredrag ved Norsk Bygningsfysikkdag 30. november 2006. Siv. ing. Håkon Einstabland. SINTEF Byggforsk Kuldebroer Foredrag ved Norsk Bygningsfysikkdag 30. november 2006 Siv. ing. Håkon Einstabland Avdeling for materialer og konstruksjoner, Oslo 1 Hva er en kuldebro? Definisjonen er gitt i NS-EN ISO 10211-1