SF 2 stavební tepelná technika 8 Jan Tywoniak, k.kps A426 tywoniak@fsv.cvut.cz 1 3 7 1
náhradní hodnota λ (U, Rsi, Rse, d) náhradní hodnota výpočty okenních profilů práce pro specialisty, specializovaný software problém vlastností vzduchových dutin (pohyb vzduchu, povrchy (emisivita) 3D - výpočet segmentu fasády fasády 2
Nejčastější místa výskytu tepelných mostů a vazeb Nesouvislosti průběhu tepelné izolace obvodových konstrukcí, prostupující vodivé prvky Napojení střechy a obvodové stěny Napojení u soklu budovy (stěna podlaha zemina) Balkony, lodžie, lodžiové stěny, krytí vstupů Okno/dveře/vrata/výkladce v obvodové stěně nadpraží, ostění, parapet, roletové boxy,... Detail osazení střešních oken Světlovody apod. Systémové detaily lehkých obvodových plášťů Omezení vlivu tepelných mostů a vazeb Preferovat málo členité povrchy Důsledné zajištění souvislosti tepelné izolace Řešení balkonu, lodžií, zakrytí vchodu apod. vyloučení změna statického schematu zrušení konzoly, podélné pnutí desky,... samostatně podepřená konstrukce přerušení betonové konstrukce (tzv.iso-nosníky) lokální zavěšení balkonu Zmenšení ploch chladiče - velké atiky apod. 3
90 50 300 182 F max = 4000 N F max = 4000 N F max = 2500 N 0,013 W/K... 0,004 W/K 100 %... 31 % Dům F < 30 kwh/(m2a) kovový ochoz malé tepelné mosty osazovací lišta izolačního systému 0,088 0,177 W/(mK) A B 50 %... 100 % C 0,173 D 0,137 χ 0,14 W/K... 0,007 W/K 100 %... 5 % 4
malé tepelné mosty kotevní prvky [W/K] celková měrná ztráta prostupem H T 131,3 tepla z tep.propustnost stavebními L 1 53,9 toho: konstrukcemi tep.propustnost výplněmi L 2 56,4 otvorů propustnost tepelnými mosty L 3 6,9 ustálená tepelná propustnost přes zeminou L S 14,1 tepelné mosty přes zeminu výplně otvorů 5 % neprůsvitné [W/K] [%] tepelná propustnost tep.mosty 6,9 100 styk obvodová stěna / střecha -0,52-7,6 tepelné mosty v napojení oken 3,05 44,4 styk obvodová stěna / podlaha 3,12 45,4 kotvení závěsů stínicích prvků 0,10 1,5 fixování ochozu 2 ks závitových tyčí 0,02 0,2 kotvení zábradlí (8 ks) pro dvě okna s nízkým parapetem mimo ochoz 1,10 16,0 5 %... > 20 % 5
Charakter konstrukce Konstrukce zcela bez tepelných mostů Konstrukce téměř bez tepelných mostů Konstrukce s mírnými tepelnými mosty Konstrukce s běžnými tepelnými mosty Zvýšení hodnoty součinitele prostupu tepla U [W/(m 2 K)] 0 0,02 0,05 0,10 Celková úroveň řešení Vysoká Střední Nízká Charakteristika Vliv tepelných vazeb Je zajištěna souvislost tepelně izolačních vrstev ve všech napojeních, převážně v neztenčené tloušťce, podle nejlépe dostupných technických možností. Je zajištěna souvislost tepelně izolačních vrstev ve všech napojeních, převážně v neztenčené tloušťce. Není zajištěna souvislost tepelně izolačních vrstev ve všech napojeních. Zvýšení hodnoty U em +0,02 W/(m 2 K) + 0,05 W/(m 2 K) + 0,1 W/(m 2 K) Komentář k hodnocení tepelných mostů a vazeb Orientační údaje k dispozici dříve (přirážky k U, přirážky k U mean ) Čím méně znalostí, tím lepší (uváděné) výsledky bez tepelných mostů - Ψ <0,01 W/(mK) kladné a záporné hodnoty Ψ Model i pro hodnocení vlhkosti ve 2D!nevynechat parotěsné a hydroizolační vrstvy 6
7 tepelných mostů zahrnuty v U 23 tepelných vazeb Heat transmission W/K Hodnocení potřeby tepla na vytápění Heat transfer coefficient 67,2 100 % Ventilation 6,4 6,4 % Transmission 60,8 93,6 % Thermal bridges total 1,4 (2,2 %) Thermal bridges + +4,8 výpočtový postup neobsahuje ohřev teplé vody, neobsahuje energii na chlazení, neobsahuje ztráty systému jednotný nebo individuální způsob užívání budovy Thermal bridges -3,4 7
Q s (1-η)Q g potřeba tepla (heat use): teplo, které je třeba dodat vytápěnému prostoru pro zajištění požadované teploty oru potřeba energie na vytápění (energy used for heating): energie, kterou je třeba dodat otopné soustavě pro pokrytí potřeby tepla 1 primární Q Q oa energie na vstupu 3 2 Q m Q g Q i vytápění TUV Q h η Q g ηrq V Q V Q T Q ww Q ztráty l Q r Q hs 4 Charakter energetických výpočtů B RE-H RE-E Sys složitější budovy komplexnější výpočet propojení energetických toků, odlišné účinnosti a odlišná media jemný krok výpočtu (hodinový), měsíční, roční ruční výpočet prakticky vyloučen profesní problém: kdo počítá tepelné ztráty? přerušované vytápění (noc, víkend, prázdniny) energetické aktivní prvky v budově (kolektory ve fasádě, fotovoltaická produkce včetně prodeje,...? validovaný software podmínka úspěchu L+ THT SHS IHS (incl. HR sys->b) NH VHT HRV_B vytápění HR_B->SYS HR-Sys-L Sys-HL EXP-RE-H HRH_SYS EXP-E EXP-H EXP-RE-E Electr Gas or oil or coal or... HRW_SYS 8
Delivered energy for heating and cooling, per energy carrier Extension of EN ISO 13790 (WI 14) Energy use for heating and cooling System energy losses; auxiliary energy use Hodnocení energetické náročnosti s (WI 4) Simple hourly Monthly Detailed simulation General criteria and Three options for validation Climate data Calculation of energy needs for heating and cooling procedures WI 17 Dynamic parameters Solar and internal heat sources Internal Properties Ventilation and transmission heat transfer heat sources Partitioning of building into zones for calculation Zoning Vent.system rules, building heat recovery part Dissipated heat from systems Indoor conditions Lighting systems (WI 13 ) Transmission properties (WI 23/24) energy use for heating and cooling Vyhl.291/2001 Sb. + ČSN 73 0540 (2002) vlastní cíle kwh/(m 3 a) = 20,64 + 26,03. (A/V) e VN e A = e VN / 0,32 (2,6 m s.v.) platné do 06/2007 faktor tvaru A/V (objemový faktor tvaru budovy)!vnější rozměry! změna přístupu: EPBD Směrnice EU: Energy Performance of Buildings - Directive Ene rgy certi ficat e Building Energy Performance Space to make reference to the certification scheme used Very energy efficient A B As built Asset rating Systém výpočtového hodnocení podle ČSN EN 832 (obytné), ČSN ISO 13790 (všechny) + nová verze (2008, podrobnější) sezonní výpočet, měsíční (12) C D C klimatická data E F G podle lokality referenční Not energy efficient Name of the indicator used Unit calculated jednozónový model, vícezónový model 130 Space to include additional information on národní řešení building energy sjednocené use možnosti vyjadřování výsledků 9
Q + Q r = Q h + Q w + Q t Q potřeba energie na vytápění budovy teplo zpětně získané z přídavných zařízení, z vytápěcího systému a z okolního prostředí Q r Q h potřeba tepla na vytápění budovy Q w potřeba tepla na TUV Q t celková tepelná ztráta otopné soustavy Měsíční potřeba tepla [MJ] 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 Využitelné tepelné zisky Potřeba tepla na vytápění 0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Stupeň využití 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 8 h 1 den 2 dny 1 týden nekonečně 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Poměr zisků a ztrát Úhel stínění horizontem 10
Úhel stínění markýzou Úhel stínění bočního žebra tepelně vyrovnávací prostory (solar buffer space) větrané fasádní solární systémy (Trombeho stěna) režim tlumeného vytápění Svislý řez Vodorovný řez I Průsvitná krycí vrstva Q sd g w A w H is Q es H se i s e Vzduchová vrstva (1-b)Q si g p A p α p A j α j g e A e 11
Základní data pro výpočet potřeby tepla Vytápěná část, m 2, m 3 Vlastnosti konstrukcí na systémové hranici U [W/(m 2 K)], plochy vnější rozměry, skladebné (stavební otvory) vliv napojení konstrukcí: ψ [W/(m.K)] sousední nevytápěné prostory orientační výpočet (součinitel b), podrobný výpočet Orientační hodnoty základních dat výměna vzduchu přirozená, n= 0,4 h -1 nucená: 25 30 m 3 /(h.os) administrativa 50 m 3 /(h.os) Účinnost ZZT 75 80 % Účinnost otopné soustavy 80 90 % (50% neregulovaná na pevná paliva) vnitřní zisky: podle zdrojů (člověk, domovní technika, kancel.technika, výroba) podle plochy: ~ 2 5 W/m 2 zisky, větrání i požad. teplotu lze redukovat podle obsazení v čase administrativa: 12/24 a 5/7 apod. metodika pro výpočet budov s velmi nízkou energetickou náročností rodinné domy nově zpracováno, jako informativní příloha ČSN 73 0540:2 (2008) jednotná data, jednotné uvažování systému rozměrů, započítávání objemů atd. jednotný soubor klimatických dat jednotný výpočet vnitřních zisků. výpočet v souladu s ČSN zatřídění výsledku v software ENERGIE: již zahrnuto 12