LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 11. oldal b) A hazai tartószerkezeti és épületszerkezeti követelményeknek megfelelı, a hatályos, valamint a várhatóan szigorodó (európai) épületfizikai (energetikai és páratechnikai) elıírásoknak eleget tevı, ugyanakkor akusztikai és tőzvédelmi szempontból is kielégítı paraméterekkel rendelkezı rétegterv-variánsai alapvetı rétegfelépítéseinek kifejlesztése (kb. 2-3 jellemzı alternatíva) b/1. Rétegtervi variációk b/1.1. Vakolt homlokzat b/1. ábra Vakolt rétegrend Rétegrend: 2 mm vakolat (λ= 0,1 W/mK) 50 mm kiegészítı hıszigetelés (λ= 0,04W/mK) 12,5 mm gipszkarton 100-120-150-200 mm perforált szerkezeti elem + kitöltı hıszigetelés 12,5 mm gipszkarton párazáró fólia 50 mm RZ gerenda + szerelıhézag 12,5 mm gipszkarton belsı vakolat (λ= 0,1 W/mK)
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 12. oldal b/1.2. Téglaburkolatú homlokzat b/2. ábra Téglaburkolatú rétegrend Rétegrend: 120 mm tégla (λ= 0,7 W/mK) 40 mm átszellıztetı réteg (λ= 1,0 W/mK) 50 mm kiegészítı hıszigetelés (λ= 0,04 W/mK) 12,5 mm gipszkarton 100-120-150-200 mm perforált szerkezeti elem + kitöltı hıszigetelés 12,5 mm gipszkarton párazáró fólia 50 mm RZ gerenda + szerelıhézag 12,5 mm gipszkarton belsı vakolat
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 13. oldal b/1.3. Falkazetta burkolatú homlokzat b/3. ábra Falkazetta burkolatú rétegrend Rétegrend: Falkazetta (λ= 58 W/mK) 2x20 mm kalap profil 12,5 mm gipszkarton 100-120-150-200 mm perforált szerkezeti elem + kitöltı hıszigetelés 12,5 mm gipszkarton párazáró fólia 50 mm RZ gerenda + szerelıhézag 12,5 mm gipszkarton belsı vakolat
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 24. oldal c) A feldolgozott rétegvariánsok átlagos keresztmetszetének hıtechnikai vizsgálata (szimuláció) végeselemek módszerén alapuló számítógépes modellen. Ennek eredménye képpen az alapszerkezetek fajlagos hıvezetési tényezıjének (λfajlagos) és átlagos hıátbocsátási tényezıjének (Ur) meghatározása c/1. A perforált tartószerkezeti elem hıtechnikai viselkedése c/1.1. A végeselemes vizsgálat A hıtechnikai vizsgálatok a HEAT3.5 nevő, svéd fejlesztéső végeselemes programmal történtek. A számítás menete és az eredmények a továbbiakban követhetık figyelemmel. A geometria megrajzolása A rétegrendi felépítés alapja a külsı oldali gipszkarton, az acél szerkezeti elemek kitöltı hıszigeteléssel, és egy külsı oldali gipszkarton réteg: c/1. ábra: Az alap-rétegrend felépítése
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 25. oldal A szimmetriák és ismétlıdések miatt elég csak egy részt vizsgálni, ebben az esetben egy 50 mm széles sávot. Az elemeket derékszögő hasábokkal lehet közelíteni, amelyeknek anyagi- és hıtechnikai tulajdonságokat (pl. egy anyag hıvezetési tényezıjének értéke) lehet adni. c/2. ábra: A fém tartóborda profil vizsgálat szakasza A kezdeti- és peremfeltételek rögzítése: A perforált szerkezeti elemek geometriai méretei: Vastagság: t= 1 1,2 1,5 mm Gerincmagasság: H= 100 120 150 200 mm Hıvezetési tényezık: λacél= 60 W/mK λhıszigetelés= 0,035 W/mK λgipszkarton= 0,22 W/mK Felületi hıátadási tényezık: he= 24 hi= 8 Kezdeti hımérsékletek: Belsı hımérséklet: +20 ºC Külsı hımérséklet: -13 ºC
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 26. oldal c/1.2. Az alap-rétegrend vizsgálata A fejlesztés elsı lépéseként meg kell vizsgálni, hogy a perforált szerkezeti elemet tartalmazó rendszer hıátbocsátási tényezıje (U) mennyivel jobb (annál jobb, minél kisebb értéket kapunk), mint egy olyan rendszeré, amely tömör gerincő acél szerkezeti elemeket tartalmaz. A grafikonon a három felsı görbe a tömör, az alsó három a perforált szerkezeti elemet tartalmazó rétegrendek hıátbocsátási tényezıjének értékét mutatja. Látható, a perforált szerkezeti elemet tartalmazó rendszerek hıtechnikai tulajdonságai jobbak. c/3. ábra: Az alap-rétegrend hıátbocsátási tényezıjének értéke (tömör és perforált szerkezeti elem esetén) Példaként a grafikonon látható értékekbıl a 150 mm-es gerincmagasságú, 1 mm vastagságú tömör, illetve perforált szerkezeti elemet tartalmazó kialakítások konkrét számértékeinek összehasonlítása:
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 27. oldal c/1.3. A rétegrendi variánsok vizsgálata A bemutatott vizsgált alaprétegrendre különbözı kiegészítı rétegrendek kerülnek a gyakorlati beépítés során. Ezek a további rétegek javítják a rétegrend hıtechnikai tulajdonságait. A továbbiakban a b) fejezetben ismertetett rétegrendi kialakítások és ezek hıtechnikai vizsgálata kerül bemutatásra. A 7. ábrán látszik, hogy ott, ahol a perforált szerkezeti elem található a hıszigetelésben, nagyobb hıáramok alakulnak ki (sötétebb színek). Az ábra egy vakolt rétegrendet mutat: c/4. ábra: A hıáram alakulása A számításokból adódó hıátbocsátási ellenállások értékei: (A= a perforált szerkezeti elem gerincmagassága) A c/5. ábrán bemutatott grafikonba beillesztve láthatóak a vakolt, tégla- és falkazetta burkolatú (alsó három görbe) rétegrend átlagos hıátbocsátási tényezıinek értékei:
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 28. oldal c/5. ábra: A vizsgált típus rétegfelépítések átlagos hıátbocsátási tényezıje d) A feldolgozott rétegvariánsok átlagos keresztmetszetének páratechnikai vizsgálata, a rétegszerkezeten belüli, illetve a belsı felületi párakicsapódás feltételeinek elemzése, a fejlesztett szerkezetek megfelelıségének igazolása, illetve a funkció-függı megfelelıségi környezet határainak körvonalazása. Az vizsgálatok során elemeztük a három alapvetı rétegfelépítés falszerkezeti beépítési szituációban szerkeszthetı hımérséklet és páratartalom adatait. Az egyes rétegfelépítések geometriáját, és az acél tartóborda környékén a rétegszerkezeten belüli hımérséklet és a páratartalom alakulását a színes elsı oldalakon mutatjuk be. Ezt követıen az adott rétegfelépítés páranyomás-esési és relatív páratartalomdiagramjait mutatjuk be 100-120-150-200 mm bordamagasság és 1,0; 1,3; 1,5 mm gerincvastagság esetén. A vizsgálati eredmények közül a belsı felületi hımérsékletek és az Ur átlagos hıátbocsátási tényezı értékeinek változását az egyes rétegvariációkban a következı táblázatban ismertetjük.
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 29. oldal Belsı oldali Gerincmagasság Hıátbocsátási Gerinc vastagság (mm) hımérséklet (mm) T min (C fok) tényezı U R Vakolt Téglaburkolatú Falkazetta burkolatú Gerincmagasság (mm) Gerincmagasság (mm) 100 1 mm 19,01 0,265 1,2 mm 18,98 0,268 1,5 mm 18,94 0,273 120 1 mm 19,07 0,241 1,2 mm 19,04 0,245 1,5 mm 19 0,251 150 1 mm 19,23 0,203 1,2 mm 19,2 0,206 1,5 mm 19,17 0,211 200 1 mm 19,31 0,172 1,2 mm 19,28 0,176 1,5 mm 19,24 0,182 Gerinc vastagság (mm) Belsı oldali hımérséklet T min (C fok) Hıátbocsátási tényezı U R 100 1 mm 19,08 0,244 1,2 mm 19,06 0,247 1,5 mm 19,03 0,252 120 1 mm 19,14 0,224 1,2 mm 19,11 0,228 1,5 mm 19,07 0,232 150 1 mm 19,28 0,191 1,2 mm 19,25 0,194 1,5 mm 19,22 0,198 200 1 mm 19,35 0,163 1,2 mm 19,332 0,167 1,5 mm 19,28 0,172 Gerinc vastagság (mm) Belsı oldali hımérséklet T min (C fok) Hıátbocsátási tényezı U R 100 1 mm 19,07 0,247 1,2 mm 19,05 0,250 1,5 mm 19,01 0,255 120 1 mm 19,13 0,226 1,2 mm 19,10 0,230 1,5 mm 19,06 0,235 150 1 mm 19,27 0,192 1,2 mm 19,25 0,195 1,5 mm 19,21 0,200 200 1 mm 19,34 0,165 1,2 mm 19,32 0,168 1,5 mm 19,28 0,173
Vakolt rétegrend Geometria LINDAB perforált profilokkal kialakítható önhordó és vázkitöltı homlokzati falak LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 30. oldal Hımérséklet Abszolút páratartalom
Vakolt rétegrend LINDAB perforált profilokkal kialakítható önhordó és vázkitöltı homlokzati falak LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 31. oldal Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 100 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm 100_1,5mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 32. oldal Vakolt rétegrend Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 120 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
Vakolt rétegrend LINDAB perforált profilokkal kialakítható önhordó és vázkitöltı homlokzati falak LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 33. oldal Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 150 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
Vakolt rétegrend LINDAB perforált profilokkal kialakítható önhordó és vázkitöltı homlokzati falak LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 34. oldal Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 200 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 35. oldal Téglaburkolatú rétegrend Geometria Hımérséklet Abszolút páratartalom
Téglaburkolatú rétegrend LINDAB perforált profilokkal kialakítható önhordó és vázkitöltı homlokzati falak LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 36. oldal Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 100 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
Téglaburkolatú rétegrend LINDAB perforált profilokkal kialakítható önhordó és vázkitöltı homlokzati falak LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 37. oldal Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 120 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
Téglaburkolatú rétegrend LINDAB perforált profilokkal kialakítható önhordó és vázkitöltı homlokzati falak LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 38. oldal Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 150 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
Téglaburkolatú rétegrend LINDAB perforált profilokkal kialakítható önhordó és vázkitöltı homlokzati falak LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 39. oldal Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 200 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 40. oldal Falkazetta burkolatú rétegrend Geometria Hımérséklet Abszolút páratartalom
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 41. oldal Falkazetta burkolatú rétegrend Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 100 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 42. oldal Falkazetta burkolatú rétegrend Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 120 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 43. oldal Falkazetta burkolatú rétegrend Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 150 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm
LINDAB BME K+F szerzıdés 1/2. ütemének 1. RÉSZJELENTÉS-e 44. oldal Az acél szerkezeti elem gerincmagassága: 200 mm Falkazetta burkolatú rétegrend Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,2 mm Az acél szerkezeti elem vastagsága: 1,5 mm