Fa boravázas épület hőátbocsátás tényező számítása Hantos Zoltán, Karácsony Zsolt 006. szeptember -én hazánkban s életbe lépett az új épületenergetka szabályozás. A számítás eljárás során az épület valamenny külső és fűtetlen tértől elválasztó szerkezetét külön-külön méretezn kell hőtechnka szempontok szernt. A térelhatároló szerkezetek hőátbocsátó képességének a reneletben előírt határérték alatt kell marana. A hőátbocsátó képesség jellemzésére a hőátbocsátás tényezőt használjuk. A hőátbocsátás tényező értékének meghatározását két, párhuzamosan érvényes szabvány írja elő. Az egyk az MSZ-0-0-:99, a másk az EN ISO 696. A magyar és az unós számítás mószer ereményet hasonlítjuk össze egy fa boravázas, könnyűszerkezetes épület külső térelhatároló szerkezeten keresztül. Ckksorozatunk első részében a külső falakat vzsgáljuk. Kulcsszavak: Hőátbocsátás tényező, Könnyűszerkezetes épületek, Szabványharmonzácó Calculaton of the thermal transmttance of a woo-frame housng system As of the st of September, 006 a new bulng regulaton s n effect n Hungary. Accorng to ths regulaton, all elements that separate nteror an exteror spaces are to be esgne for thermal solaton nvually. he thermal transmttance of each structure has to reman uner a prescrbe lmt value. wo methos the one escrbe n the Hungaran Stanar MSz-0-0-:99 an the Europan Stanar EN ISO 696 are equally val for calculatng these values. he purpose of ths artcle s to compare these two stanars n the case of a woo-frame housng system. In the frst part of our artcle seres, the external walls are examne. Keywors: hermal transmttance, Woo-frame housng, Harmonsaton of stanars Bevezetés A fa boravázas, könnyűszerkezetes épület külső falszerkezete réteges felépítésű. A külső falaktól elvárt különböző funkcókat különböző anyagok bztosítják. A tehervselést a fa boraelemek, a hőszgetelést a boraközökbe beépített hőszgetelő-anyag, lletve a homlokzat hőszgetelő-renszer, a légzárást és állagvéelmet a borítólemezek, lletve a beépített párazáró fóla végz. A merevítés a borítólemezek és az alkalmazott kötőelemek felaata. A fal hőszgetelő képességének meghatározásánál nem hagyható fgyelmen kívül, hogy a falfelület egyes pontjan két jól elkülöníthető rétegren alakul k: a borákon, lletve a boraközökben értelmezett rétegrenek (. ábra). A két rétegren aránya a felület mentén jelentős: egy általános épület esetén nagyjából 0% borafelülettel, és 0% boraköz-felülettel lehet számoln. Ezeket az arányokat könnyen beláthatjuk, ha megnézzük a. ábrán látható két falpanel-vázlatot. A,75 x 5,00 méteres falszakasz nyílások nélkül 6: arányú bora-boraköz felülettel renelkezk, míg ugyanez a fal két 00/0-as ablaknyílással már :7 értékeket vesz fel. Az lyen (különböző rétegrenű szakaszokból álló) falfelületek hőátbocsátás tényezőjének meghatározásához mnkét szabvány a ránymutatást. Számításank készítésekor a két mószer, lletve az eremények összehasonlítását tűztük k célul. Dolgozatunkkal fel szeretnénk hívn a fgyelmet arra s, hogy a könnyűszerkezetes épületek szerkezetenek hőátbocsátás tényezője a borák jelenléte matt magasabb (tehát rosszabb), mnt a legtöbb könnyűszerkezetes katalógusban található, renszernt boraközre számított érték. Hantos Zoltán oktoranusz hallgató, NyME Építéstan Intézet Karácsony Zsolt oktoranusz hallgató, NyME Műszak Mechanka és artószerkezetek Intézet FAIPA LV. ÉVF. -. SZÁM 7
. ábra Fa-boravázas épület külső falszerkezetének felépítése, rétegrenje a. b.. ábra A bora- és hőszgetelés felületek eloszlása a külső falakon, általános nyílások nélkül (a) és két ablakot tartalmazó (b) falszakasz esetében 007. JÚLIUS
A hőátbocsátás tényező meghatározása az MSZ-0-0-:99 szernt Alkalmazott jelölések: k hőátbocsátás tényező (W / m K) A [%], borafelület (%) A [%], hőszgetelt felület (%) hővezetés ellenállás (m K / W) I súlyozott hővezetés ellenállás felső érték (m K / W) II súlyozott hővezetés ellenállás alsó érték (m K / W) hőszgetelő rétegek hővezetés ellenállása (,,,) (m K / W) boránál számított teljes hővezetés ellenállás (m K / W) hősz.-nél számított teljes hővezetés ellenállás (m K / W) α,α e hőátaás tényezők (táblázatból vett értékek) (m K / W) hőszgetelő rétegek hővezetés tényezője (,,,) (W / mk) be hőszgetelő rétegek móosított hővezetés tényezője (W / mk) κ korrekcós tényező (MSZ-0-0-: 99 A hőátbocsátás tényező számítása: k [] α α e Hővezetés ellenállás számítása: I II [] Súlyozott hővezetés ellenállás felső I [] A A [%], [%], Súlyozott hővezetés ellenállás alsó II...... n [] Az egyes rétegek hővezetés tényező (. ábra): 0 W / mk 0 W / mk 0 W / mk W / mk A hőszgetelő réteg hővezetés tényezőjének helyesbítése a beépítés feltételek függvényében: homlokzat ásványgyapot szgetelés, amre rávakolnak (MSZ-0-0-:99): be κ 0 0 [5] ( ) ( ) 05, táblás ásványgyapot szgetelés, amt függőlegesen építenek be (MSZ-0-0- :99): ( κ) 0( 05, ) 0 06 be [6], Az egyes rétegek hővezetés ellenállásának a számítása: 05 96 be 05 05 05 0,, 609 be 06 0, 9 0, A boránál és a hőszgetelésnél számított teljes hővezetés ellenállás számítása:,95,67 A fenteket behelyettesítve a []-as és []-es képletekbe: 95,, 67 I, FAIPA LV. ÉVF. -. SZÁM 9
II 0,96 05 05,97 9,609 I és II értéket a [] képletbe behelyettesítve: I II,, 97, 0 A fent ereményt behelyettesítve a [] képletbe: k α α e, 0 A rég számítás eljárással egy általános rétegrenű (.ábra) fa boravázas, könnyűszerkezetes falszerkezet hőátbocsátás tényezője: k W / m K értékre aók. A hőátbocsátás tényező meghatározása az EN ISO 696 szernt Az alkalmazott jelölések: A [%], borafelület (%) A [%], hőszgetelt felület (%) hővezetés ellenállás (m K / W) súlyozott hővezetés ellenállás - felső érték (m K / W) súlyozott hővezetés ellenállás al só érték (m K / W) hőszgetelő rétegek hővezetés ellenállása (,,,) (m K / W) S belső felület ellenállás (táblázatból vett érték) (m K / W) Se külső felület ellenállás (táblázatból vett érték) (m K / W) boránál számított teljes hővezetés ellenállás (m K / W) hősz.-nél számított teljes hővezetés ellenállás (m K / W) U hőátbocsátás tényező (W/ m K) U g hőátbocsátás korrekcós tényező, am a hőszgetelő anyag között légrésből aók (EN ISO 696, D.) (m K / W) U f hőátbocsátás korrekcós tényező, am a hőszgetelő anyag rögzítéséből aók (EN ISO 696, (m K / W) hőszgetelő rétegek hővezetés tényezője (,,,) (W / mk) A hőátbocsátás tényező számítása: U U g U f [7] A hővezetés ellenállás számítása: '' [] A súlyozott hővezetés ellenállás felső ' [9] A A [%], [%], Súlyozott hővezetés ellenállás alsó '' S... [0]... n Se Az egyes rétegek hővezetés tényezőjének a felvétele: 0 W / mk 0 W / mk 0 W / mk W / mk Az egyes rétegek hővezetés ellenállásának a számítása: 05, 5 m K / W 0 05 05 m K / W 0,, 00 m K / W 0 0, 9 m K / W 0, 0 007. JÚLIUS
A boránál és a hőszgetelésnél számított teljes hővezetés ellenállás számítása: S Se,5 05 9 05 0, S Se,5 05,00 05 0,90 Behelyettesítés a [9]-es és [0]-es képletekbe: ',,, 90 '' Se 9 S A [%],,5 05 A 05 0,559 [%],,00 A fent ereményeket a []-as képletbe helyettesítve: '',, 559, 695 A hőátbocsátás tényező ezek után a [7] szernt számítható: U U g U f 0 0, 695 A új, EU szabvány szernt számítás eljárással egy általános rétegrenű fa boravázas, könnyűszerkezetes falszerkezet (. ábra) hőátbocsátás tényezője: U (W / m K) értékre aók. Az eremények összehasonlítása Az EN ISO szabvány szernt számítás ereménye aja a magasabb értéket, e az eltérés mnössze %-os. A két, érvényben lévő szabvány számítás menete a főbb pontokban megegyezk. Eltérés a korrekcós tényezők fgyelembevételében és a bora-boraköz felületek súlyozásának számításában van. A korrekcós tényezőket mnkét szabvány esetében a hőszgetelő rétegekre kell alkalmazn, azok beépítés, szerelhetőség tulajonsága matt. Általánosságban elmonható, hogy a fa boraváz ktöltésére használatos szálas hőszgetelő anyagoknak alacsony a testsűrűsége, így a függőleges beépítés után roskaásra hajlamosak. A magyar szabvány ezt a jelenséget egyértelműen fgyelembe vesz, míg az európa szabvány eleve csökkentett hővezetés tényező (ún. eklarált hővezetés tényező) használatát írja elő a gyártók számára, am azután tervezés értékként használható. A végeremény tekntetében a különbségek nem jelentősek. Összefoglalás Számításank során meghatároztuk egy ma Magyarországon általános fa boravázas épület külső falszerkezetének hőátbocsátás tényezőjét a még érvényes magyar, és a már érvényes európa szabvány szernt. A számolásnál fgyelembe vettük, hogy egy átlagos külső falszerkezet esetén a falfelület 0%-a boraváz, és csupán 0%-a a hőszgetelő anyaggal ktöltött boraköz. A két számítás mószer ereménye között nncs nagyságren eltérés. Ez azzal magyarázható, hogy néhány részletet kvéve a két mószer alapelve megegyeznek. Ckksorozatunk következő részében a borított gerena záróföémmel foglalkozunk. Felhasznált roalom:. MSZ-0-0-:99. Épületek és épülethatároló szerkezetek hőtechnka számítása, hőtechnka méretezés.. EN ISO 696:999. Épületszerkezetek és épületelemek. Hővezetés ellenállás és hőátbocsátás. Általános számítás mószerek FAIPA LV. ÉVF. -. SZÁM