KONSTRUKSJONER - coBuilder

Teori termisk isolering
Varmemotstand til bygningsdeler av homogene og
ikke-homogene sjikt.
De fleste konstruksjoner består av både homogene sjikt og
sjikt som er sammensatt av flere materialer, der f.eks. kledningsplatene
er homogene sjikt, mens isolasjonen mellom
stenderverket utgjør et sammensatt sjikt. I slike konstruksjoner
vil varmestrømmen ikke bare foregå vinkelrett gjennom
konstruksjonen (1-dimensjonal varmestrøm). Det vil også foregå
en varmestrøm sideveis i for eksempel innvendig platelag
og videre ut gjennom stenderen (vi får da både en
2- og 3-dimensjonal varmetransport).
Nøyaktige beregninger av varmemotstanden for flerdimensjonell
varmestrøm er vanskelig uten bruk av spesielle dataprogrammer.
For normale bygningskonstruksjoner gir imidlertid
forenklede beregninger etter NS-EN ISO 6946 tilstrekkelig
nøyaktighet. Der beregner man to teoretiske grenseverdier
som konstruksjonens virkelige varmemotstand ligger i
mellom. Standarden angir at den samlede varmemotstanden
RT er den aritmetriske middelverdien av den øvre og den
nedre grenseverdien.
Den øvre grenseverdi for samlet varmemotstand, R'T, bestemmes
ved å anta kun 1-dimensjonal varmestrøm (ingen sideveis
varmestrøm i konstruksjonen, også ofte omtalt som “varmetette
skott”). Denne verdien betegnes som den øvre grenseverdi
fordi den er noe høyere enn den virkelige verdien.
1 fa = + fb + ... + fn R'T RTa RTb RTn R'T = øvre grenseverdi av varmemotstand [m2 K/W]
fa ,fb , ... ,fn = arealandel av hver seksjon
RTa , ... ,RTn = seksjonens samlede varmemotstand
Nedre grenseverdi, R'' T, bestemmes ved å anta at varmelednigsevnen
er uendelig god sideveis, det vil si alle sjikt er
isotermiske. Uhomogene sjikt blir dermed “legert”. For hvert
termisk uhomogent sjikt beregnes den ekvivalente varmemotstanden
R j:
42
1 fa = + fb + ... + fn R ’
j Raj Rbj Rnj R j = den ekvivalente varmemotstanden for sjiktet [m 2 K/W]
fa ,fb , ... ,fn = areal-andel av hver seksjon innen sjiktet
Raj , ... ,Rnj = varmemotstand av hver seksjon innen sjiktet
Den nedre grenseverdi blir dermed summen av varmemotstandene
for alle sjikt både de homogene og de
sammensatte, samt at vi her også har lagt inn varmeovergangsmotstanden.
R'' T = R si + R 1 + R 2 + ... + R n + R se
R''T = nedre grenseverdi av varmemotstand [m2 K/W]
Rsi = innvendig overgangsmotstand [m2 K/W]
Rse = utvendig overgangsmotstand [m2 K/W]
Rn = sjiktets varmemotstand [m2 K/W]
Den totale varmemotstanden for konstruksjoner med
sammensatte materialsjikt blir dermed:
RT = R' T + R'' T
2
U-verdien eller varmegjennomgangskoeffisienten er da gitt
av formelen:
U = 1 / RT Uc = U + ΔU
U = varmegjennomgangskoeffisienten [W/m 2 K]
R T = total varmemotstand [m 2 K/W]
U c = korrigert varmegjennomgangskoeffisienten [W/m 2 K]
ΔU = eventuelt tillegg for luftrom i isolasjonen, mekaniske
festeanordninger eller nedbør på omvendte tak.
Tidligere tillegg for arbeidsutførelse i NS 3031 på ΔU a = 0,015
W/m 2 K er i NS-EN ISO 6946 tatt bort og erstattet av en ny korreksjon
ΔU som varierer fra konstruksjon til konstruksjon.
Dette står detaljert beskrevet i Tillegg D til NS-EN ISO 6946.
Varmegjennomgangskoeffisient (U-verdi) skal korrigeres for:
ΔUg luftrom i isolasjonen; tar hensyn til hvordan konstruksjonen
er isolert, om isolasjonen er kontinuerlig eller i kombinasjon
med stenderverk osv.
ΔUf mekaniske festeanordninger; benyttes hvis et isolasjonsjikt
gjennomtrenges av mekaniske festeanordninger.
ΔUr nedbør på omvendte tak; dette tillegget er ikke tatt med i
standarden da metode for beregning er under utarbeidelse.
Korreksjon ΔU finnes fra likningen:
ΔU = ΔU g + ΔU f (+ ΔU r )