8. DANI PASIVNE KUĆE U HRVATSKOJ

Transcription

1 8. DANI PASIVNE KUĆE U HRVATSKOJ ''Kontrola vlage i temperature u ventiliranim predgotovljenim zidnim panelima primjer ECO- SANDWICH '' Moisture and temperature control in ventilated precast wall panels example of ECO-SANDWICH Marina Alagušić, mag. ing. aedif. Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet, Zavod za materijale

2 SADRŽAJ Uvod Ventilirani predgotovljeni zidni panel Higrotermalno ponašanje Eksperimentalna i numerička analiza higrotermalnog ponašanja Zaključak

3 UVOD ENERGETIKA 6. temeljni zahtjev za građevine Gospodarenje energijom i očuvanje topline OČUVANJE PRIRODNIH RESURSA 7. temeljni zahtjev za građevine Održiva uporaba prirodnih resursa Izvor: Izvor:

4 UVOD Energetska politika Ciljevi EPBD direktiva (2002.) i Preinaka (2010.) Izvor:

5 UVOD Energetska politika Korištenje energije za grijanje u Republici Hrvatskoj Izvor: Milovanović, B.: Novine prema Tehničkom propisu o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 97/14 i 130/14) s primjerima iz prakse, DGITM, 2015.

6 UVOD Energetska politika Glavni preduvjet energetski učinkovitih zgrada je energetski učinkovita vanjska ovojnica. Izvor: Priručnik Škola izoliranja

7 UVOD Politika očuvanja prirodnih resursa Građevinski otpad i otpad od rušenja (eng. Construction and Demolition Waste CDW) (49) % ukupnog otpada generiranog diljem EU Izvori:

8 UVOD Politika očuvanja prirodnih resursa Građevinski otpad i otpad od rušenja (eng. Construction and Demolition Waste CDW) (49)% % ukupnog otpada generiranog diljem EU Izvor: Eurco d.d. Izvor:

9 UVOD Politika očuvanja prirodnih resursa OKVIRNA DIREKTIVA O OTPADU 70% (po težini) CDW do Izvor: European Topic Centre on Sustainable Consumption and Production: Europe as a Recycling Society: The European Recycling Map, ETC/SCP working paper 5/2010, Nizozemska > 90% Danska > 90% Slovenija > 70% Austrija > 70% UK 30% Švedska 10% Hrvatska 7%

10 VENTILIRANI PREDGOTOVLJENI ZIDNI PANEL ECO-SANDWICH

11 VENTILIRANI PREDGOTOVLJENI ZIDNI PANEL ECO-SANDWICH

12 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Higrotermalno ponašanje vanjske ovojnice zgrade podrazumijeva kombinirani prijenos topline, zraka i vlage kroz vanjsku ovojnicu koji je potaknut različitim uvjetima vanjskog okoliša i unutrašnjosti zgrade (rubni uvjeti). Izvor: Holm i suradnici, KARAKTERISTIKE VANJSKE OVOJNICE Dinamika procesa prijenosa topline, zraka i vlage

13 HIGROTERMALNO PONAŠANJE % svih građevinskih šteta je uzrokovao vlagom Transport vlage (vodene pare i/ili likvidne vlage) kroz vanjsku ovojnicu je neizbježan proces koji se odvija usporedno s prolaskom topline te se očituju u promjenama temperature i sadržaja vlage unutar pojedinih slojeva vanjske ovojnice zgrade. Izvori: naturallythebest.com/mold-removal-tips/;

14 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Prikladna kontrola vlage je preduvjet za projektiranje energetski učinkovitih zgrada i zgrada bez oštećenja! Izvor:

15 HIGROTERMALNO PONAŠANJE ECO-SANDWICH 1) ventilirani betonski predgotovljeni sendvič panel Utjecaj ventiliranog sloja zraka 2) beton s recikliranim agregatom (CDW) Mehanizmi prijenosa topline u ventiliranim fasadama Mehanizmi prijenosa vlage u ventiliranim fasadama Izvor: Suarez i suradnici, Izvor: Van Belleghem i suradnici, 2015.

16 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Ventilirane fasade Pasivni sustav hlađenja Kapilarni prekid vanjskog i unutarnjeg sloja Odvodnja oborinskih voda Izjednačavanje tlakova Isušivanje toplinske izolacija i vanjskog zida Izvor:

17 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Ventilirane fasade Izvor: cncindia.asia/wp/?page_id=258 POTREBA I ULOGA VENTILIRANOG SLOJA? Popp i suradnici, Mayer i Künzel, Straube i Burnett, Straube Finch i Straube, Morrison Hershfield, Hugo Hens, Künzel i suradnici, Znanstvene i stručne rasprave

18 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Ventilirane fasade UČINKOVITOST VENTILACIJE = tip vanjske ovojnice & vanjska klima Potrebna ventilacija Nije potrebna ventilacija Poznavanje ponašanja ventilirane fasade u pogledu prolaska topline, zraka i vlage (eng. Hygrothermal performance)

19 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Higrotermalno ponašanje ventiliranih fasada Künzel i suradnici, Grau i Rode, Van Belleghem i suradnici, Hens i suradnici, Tichy i Murray, Karagiozis i Künzel, 2009.

20 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Higrotermalno ponašanje ventiliranih fasada Trenutno ne postoje istraživanja higrotermalnog ponašanja sustava kao što je ECO-SANDWICH! Ne postoje istraživanja higrotermalnog ponašanja bilokakvih sustava s recikliranim agregatom! Izvor: Al-Neshawy, NUŽNOST DALJNJIH ISTRAŽIVANJA!!

21 HIGROTERMALNO PONAŠANJE te: prvi pokušaji simuliranja kombiniranog prijenosa topline, zraka i vlage krajem tih H. Glaser fizikalni okviri difuzije vodene pare i kondukcije topline široko korištena metoda u građevinskoj praksi za ocjenu opasnosti od kondenzacije vodene pare Izvor: vježbe iz kolegija Građevinska fizika, Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 2015.

22 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Transport topline i vlage su međusobno neovisni Vlaga se prenosi samo procesom difuzije (Fickov zakon) Topline se prenosi samo vođenjem (Fourierov zakon) Ne postoji sorpcija vlage u materijalu i migracija tekuće vode unutar zida Transportna svojstva građevinskih materijala su konstante Stacionarni vanjski i unutarnji uvjeti; jednodimenzionalni proces prijenosa Tekućina unutar zida javlja se zbog kondenzacije vodene pare Ne uzima se u obzir ugrađena vlaga materijala

23 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Većina građevinskih materijala su POROZNI! Glaserova metoda ne daje točne rezultate za takve materijale! Algoritam za proračun potrebne energije za grijanje i hlađenje prostora zgrade prema HRN EN ISO 1379 propisuje proračun difuzije prema Glaseru

24 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Alati za opsežnu analizu kombiniranog prijenosa topline, zraka i vlage u nestacionarnim uvjetima temperature i vlažnosti u elementima vanjske ovojnice HAM modeli (eng. Heat, Air, Moisture modelling) Izvor: Künzel i Holm, 2009.

25 HIGROTERMALNO PONAŠANJE WUFI (njem. Wärme und Feuchte instationär) Izvor: ertise/hygrothermics/hygrothe rmal_models.html

26 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Nužno je poznava higrotermalne karakteris ke betona vlaga je ključni faktor koji utječe na patologiju građevnih dijelova izgrađenih od betona i energetske performanse betona BETON S RECIKLIRANIM AGREGATOM Toplinska provodljivost Difuzija vodene pare Sorpcijske izoterme

27 HIGROTERMALNO PONAŠANJE Sorpcijske izoterme Izvor: WUFI Moisture Retention Function Različiti modeli prilagodbe (eng. fitting) sorpcijskih izotermi Nepoznata prikladnost pojedinih modela sorpcijskih izotermi za beton s recikliranim agregatom Ulazni parametri za numeričke simulacije higrotermalnog ponašanja ovojnice

28 EKSPERIMENTALNA I NUMERIČKA ANALIZA HIGROTERMALNOG PONAŠANJA Izgradnja obiteljske kuće, A+ energetskog razreda u programu poticane stanogradnje, s vanjskom ovojnicom od ECO-SANDWICH panela Autor: prof. Ljubomir Miščević, Arhitektonski fakultet Sveučilišta u zagrebu Plan pozicija za južno pročelje Mogućnost daljnjeg istraživanja i razvoja ECO-SANDWICH panela na razini konstrukcije u stvarnim uvjetima vanjskog okoliša i korištenja

29 EKSPERIMENTALNA I NUMERIČKA ANALIZA HIGROTERMALNOG PONAŠANJA

30 EKSPERIMENTALNA I NUMERIČKA ANALIZA HIGROTERMALNOG PONAŠANJA

31 EKSPERIMENTALNA I NUMERIČKA ANALIZA HIGROTERMALNOG PONAŠANJA

32 ZAKLJUČAK Eksperimentalni higrotermalni monitoring Pravovremene i prikladne mjere sanacije i održavanja Automatizacija HVAC sustava (smanjenje energije za grijanje i hlađenje; veća udobnost prostora) Odgovor vanjske ovojnice na opterećenje iz okoliša = higrotermalno ponašanje vanjske ovojnice Promjene relativne vlažnosti, sadržaja vlage i temperature u pojedinim slojevima ECO- SANDWICH panela Razumijevanje ponašanja zgrade tijekom vijeka uporabe Praćenje degradacije materijala Praćenje promjena u konstruktivnom ponašanju zgrade

33 HVALA NA PAŽNJI MARINA ALAGUŠIĆ, mag.ing.aedif. Zavod za materijale Građevinski fakultet Sveučilište u Zagrebu