02-klimatski uticaji_ARHITEKTONSKA FIZIKA_predavanje_Arhitektonski fakultet u Beogradu

1

ФизикаФизика зградазграда

22. . предавањепредавањешколскашколска 20020066--0077 годгод..

КлиматскиКлиматски параметрипараметриПерформансеПерформансе материјаламатеријала одод значајазначаја заза

топлотнутоплотну заштитузаштиту зградазградаАлгоритамАлгоритам проверепровере појединачнихпојединачних грађевинскихграђевинских

конструкцијаконструкција

ПредавачПредавач: : доцдоц. . дрдр. . АнаАна РадивојевићРадивојевић

КлиматскиКлиматски параметрипараметри

климаклима ––утичеутиче нана утврђивањеутврђивање границаграница комфоракомфора, , аасходносходно тометоме ии нана параметрепараметре пројектовањапројектовања!!!!!!!!

2


Европа - климатске зоне Европа – температурне зоне


прописимапрописима сусу дефинисанидефинисани реалниреални климатскиклиматскипараметрипараметри којикоји сесе узимајуузимају уу обзиробзир приликомприликомразличитихразличитих коракакорака термичкогтермичког прорачунапрорачуна((JUS.U.J5.600 JUS.U.J5.600 –– ТехничкиТехнички условиуслови заза пројектовањепројектовање ии грађењеграђењезградазграда (1998)(1998)) )

поделаподела земљеземље нана 3 3 климатскеклиматске зонезоне узуз уважавањеуважавањелокалнихлокалних климатскихклиматских карактеристикакарактеристика ((нана основуосновувишегодишњихвишегодишњих метеоролошкихметеоролошких осматрањаосматрања; ; утицајутицајветраветра))

3

КлиматскеКлиматске зонезонеподелаподела нана тритри климатскеклиматске зонезоне –– оквирнаоквирна; ; подациподаци сесе користекористе самосамо заза некенеке одод прорачунапрорачунакојимакојима сесе проверавапроверава испуњеностиспуњеност техничкихтехничкихусловауслова;;

нана основуоснову поделеподеле нана зонезоне дефинисандефинисанee сусу::максималномаксимално дозвољенедозвољене вредностивредности коефицијенатакоефицијенатапролазапролаза топлотетоплоте заза различитеразличите типоветипове конструкцијаконструкцијавредностивредности пројектнихпројектних температуратемпература заза прорачунпрорачундифузиједифузије, , бројброј данадана уу токутоку којихкојих сесе дифузијадифузијапопоjjављујеављује ии бројброј данадана летњеглетњег исушењаисушења кондензатакондензата

4

JUS.U.J5.600JUS.U.J5.600 –– картакарта климатскихклиматских зоназона ии картакарта спољнихспољних пројектнихпројектних температуратемпература

КлиматскиКлиматски параметрипараметри --температуретемпературе спољногспољног просторапростора

екстремнеекстремне минималнеминималне температуретемпературе ваздухаваздухапотребнопотребно доказатидоказати дада нини припри екстремноекстремно нискимнискимтемператураматемпературама нећенеће доћидоћи додо рошењарошења нанаунутрашњимунутрашњим површинамаповршинама омотачаомотача зградезграде ––доказује се приказом температурног тока (користесе подаци о екстремним температурамазабележеним за дато подручје)

минималнеминималне пројектнепројектне температуретемпературе ваздухаваздухаодређенеодређене нана основуоснову вишегодишњихвишегодишњих мерењамерења ––користе се за прорачун топлотних губитака зграда

5

КлиматскиКлиматски параметрипараметри --температуретемпературе спољногспољног просторапросторатемпературетемпературе ваздухаваздуха заза прорачунпрорачун дифузиједифузијезимизимипроцеспроцес дифузиједифузије дуготрајандуготрајан –– заза прорачунпрорачун сесепримењујупримењују претпостављенепретпостављене температуретемпературе токомтоком дужегдужегпериодапериода зимизими, , заза 3 3 климатскеклиматске зонезоне ((релативнарелативнавлажноствлажност ваздухаваздуха сесе узимаузима каокао 90% 90% заза свесве тритриклиматскеклиматске зонезоне))

температуретемпературе ваздухаваздуха заза прорачунпрорачун исушењаисушења летилетипремапрема стандардустандарду сесе претпостављапретпоставља дада заза свесве тритриклиматскеклиматске зонезоне важиважи дада јеје T=+18T=+18ooC, C, аа релативнарелативнавлажноствлажност ваздухаваздуха 60%; 60%; изузетакизузетак случајслучај кадакада јеје бројбројданадана саса температуромтемпературом изнадизнад 1818ooCC мањимањи одод бројаброја данаданазаза којекоје конструкцијаконструкција требатреба дада сесе исушиисуши –– узимајуузимају сесестварнистварни подациподаци;;


просечнепросечне температуретемпературе ваздухаваздуха уу периодупериодугрејањагрејањаознакаознака ДГДГ –– данидани грејањагрејања, , односноодносно, , бројброј данадана сасатемпературомтемпературом ваздухаваздуха исподиспод 1212ooCC; ; податакподатак пружапружамогућностмогућност дада сесе израчунајуизрачунају енергетскеенергетске потребепотребеобјектаобјекта заза читавучитаву сезонусезону;;

рачунскерачунске температуретемпературе ваздухаваздуха летилетинисунису прописанепрописане стандардомстандардом, , алиали сесе усвајајуусвајају каокао 30 30 илиили 3535ooCC; ; потребанпотребан податакподатак заза потребепотребе проверепроверетермичкихтермичких дилатацијадилатација конструкцијеконструкције, , односноодносно ууслучајуслучају објекатаобјеката саса ‘‘обрнутомобрнутом климомклимом’’ ((хладњачехладњаче иислсл.).)

6


максималнемаксималне површинскеповршинске температуретемпературеспољногспољног омотачаомотачауу случајуслучају онихоних деловаделова конструкцијеконструкције којикоји сусуизложениизложени директномдиректном сунчевомсунчевом зрачењузрачењу ((додатнододатноусловљеноусловљено оријентацијоморијентацијом, , положајемположајем уу просторупростору, , бојомбојом површинеповршине ии типомтипом конструкцијеконструкције ((лакалака илиилитешкатешка));));значајнозначајно припри проверипровери термичкихтермичких дилатацијадилатација

КлиматскиКлиматски параметрипараметри -- температуретемпературеунутрашњегунутрашњег просторапростора

унутрашњаунутрашња просечнапросечна температуратемпература ваздухаваздухаусловљенаусловљена наменомнаменом просторијапросторија –– просечнапросечна ((мењамења сесеуу зависностизависности одод местаместа нана комекоме сесе меримери –– подпод, , исподисподплафонаплафона, , односноодносно уу зависностизависности одод режимарежима грејањагрејањатокомтоком данадана); ); користикористи сесе заза прорачунпрорачун токатокатемпературетемпературе крозкроз конструкцијуконструкцију ии заза прорачунепрорачунедифузиједифузије;;

унутрашњаунутрашња површинскаповршинска температуратемператураграђевинскеграђевинске конструкцијеконструкцијеконтролниконтролни критеријумкритеријум заза масивнемасивне, , непрозирненепрозирнеконструкцијеконструкције заза проверупроверу површинскеповршинске кондензацијекондензације

7


Параметри топлотног комфора


Намена просторија Температура ваздуха ti [oC]

Релативна влажност ваздуха

φi [%] Пословне просторије 20 50-60

дневни боравак и рад 18-20 50-60 спаваћа соба 15-18 55-70 кухиње и кухиње са дн. боравком 16-18 55-80

Станови

купатила 22 70-80 Фискултурне дворане 15-18 50 Гараже 5 50

сале за операцију 24-30 40-60 болесничке собе 20-22 50-60 просторије за прегледе 24 30-45

Болнице (клинике)

купатила 22 60

Температуре и релативне влажности неких просторија за потребепрорачуна коефицијента пролаза топлоте, средљих температура и

дифузије водене паре (JUS U.J5.600)

8


просечнапросечна површинскаповршинска температуратемпературапросторијапросторија

премапрема прописимапрописима сесе тражитражи дада просечнапросечна површинскаповршинскатемпературатемпература просторијепросторије нене будебуде мањамања заза вишевише одод 22ooCC ододпројектнепројектне температуретемпературе просторијепросторије

ПерформансеПерформансе материјаламатеријала одод значајазначајазаза топлотнутоплотну заштитузаштиту зградазграда

заза питањепитање топлотногтоплотног комфоракомфора значајнезначајнеодређенеодређене групегрупе особинаособина материјаламатеријала((конструкцијеконструкције) ) којекоје сесе тичутичу::

изолационихизолационих карактеристикакарактеристика материјаламатеријала((конструкцијеконструкције))способностиспособности акумулацијеакумулације топлотетоплоте

карактеристикакарактеристика уу погледупогледу дифузиједифузије((кондензацијекондензације) ) воденеводене парепаре

потребнепотребне вредностивредности којекоје појединепојединеконструкцијеконструкције требатреба дада задовољезадовоље дефинисанедефинисанеодговарајућимодговарајућим стандардимастандардима везанимвезаним зазатермичкутермичку заштитузаштиту објекатаобјеката!!!!!!!!

9

НачиниНачини преношењапреношења топлотетоплоте

НачиниНачини преношењапреношења топлотетоплоте

10

СунчевоСунчево зрачењезрачење


ТермичкоТермичко зрачењезрачење топлотатоплота извораизвора зрачењазрачења((првенственопрвенствено СунцаСунца, , алиали ии билобило когкогтелатела чијачија јеје температуратемпература вишавиша ододсобнесобне//околнеоколне температуретемпературе) ) представљапредставља инфрацрвеноинфрацрвено зрачењезрачење ––резултатрезултат трансформацијетрансформацијеунутрашњеунутрашње енергијеенергије извораизвора ууенергијуенергију електромагнетногелектромагнетног зрачењазрачења

ОдносОднос одбијенеодбијене ии упијенеупијенетоплотетоплоте зависизависи одод::

природеприроде зрачењазрачењаталаснеталасне дужинедужине зрачењазрачењаприродеприроде површинеповршине самогсамог материјаламатеријала((укључујућиукључујући ии бојубоју))

apsreflrad QQQ +=

11


ТермичкоТермичко зрачењезрачење

својствосвојство некогнеког материјаламатеријала::1.1. коефицијенткоефицијент рефлексијерефлексије

2.2. коефицијенткоефицијент апсорпцијеапсорпције

3.3. коефицијенткоефицијент исијавањаисијавања((односоднос снагеснаге зрачењазрачења нана температураматемпературама одод 10 10 додо3838ооCC))

%100⋅=rad

reflrefl Q

Qα

%100⋅=rad

aps

aps Q

Qα


ВредностиВредности коефицијенатакоефицијената рефлексијерефлексије, , апсорпцијеапсорпције ии исијавањаисијавања зазаразличитеразличите материјалематеријале

22--559090--60601010--4040углачаниуглачани алуминијумалуминијум

55--12127070--50503030--5050углачаниуглачани бакарбакар

2020--30306060--35354040--6565матмат бакарбакар, , алуминијумалуминијум, , галванизиранигалванизирани челикчелик

9090--9595----провиднопровидно, , прозорскопрозорскостаклостакло

8585--95957070--50503030--5050белабела опекаопека, , плочицеплочице, , премазипремази белебеле бојебоје

8585--95955050--30305050--7070жутажута опекаопека, , каменкаменжућкастежућкасте бојебоје

8585--95953535--20206565--8080црвенацрвена опекаопека, , каменкамен иибетонбетон тамнетамне бојебоје

9090--98981515--10108585--9090црнацрна бојабоја нана неметалнојнеметалнојподлозиподлози

коефицијенткоефицијент исијавањаисијавањауу % % нана 1010--3838ooCC

коефицијенткоефицијентрефлексијерефлексије %%

коефицијенткоефицијентапсорпцијеапсорпције %%

МатеријалМатеријал//површинаповршина

12


ПитањеПитање кондукцијекондукције ииконвекцијеконвекције топлотетоплоте изискујеизискујеобјашњењеобјашњење одређениходређенихпојмовапојмова::

топлотнитоплотни флуксфлукс –– количинаколичинатоплотетоплоте уу јединицијединици временавремена, , односноодносно, , брзинабрзина преношењапреношењатоплотнетоплотне енергијеенергије

густинагустина топлотногтоплотног флуксафлукса ––топлотнитоплотни флуксфлукс попо јединицијединициповршинеповршине, , односноодносно, , топлотнатоплотнаенергијаенергија којакоја уу јединицијединицивременавремена прођепрође крозкроз јединичнујединичнуповршинуповршину

WsJ

∆τ∆Q

=

==Φ

=

⋅

=⋅

=Φ 22A mW

msJ

A∆τ∆Q


изолационеизолационе карактеристикекарактеристике одређенеодређене могућношћумогућношћупровођењапровођења топлотетоплоте --кондукцијекондукције крозкроз некинеки материјалматеријал((конструкцијуконструкцију))

13


ПреношењеПреношење топлотетоплоте провођењемпровођењем--кондукцијомкондукцијомдешавадешава сесе уу: :

чврстимчврстим телимателима, , течностиматечностима илиили гасовимагасовима уу стањустању мировањамировања

разменаразмена кинетичкекинетичке енергијеенергије::саса молекуламолекула нана молекулмолекулпрекопреко слободнихслободних електронаелектрона ((карактеристичнокарактеристично зазаметалеметале ии легурелегуре))


ПровођењеПровођење топлотетоплоте

СпособностСпособност материјаламатеријала дада крозкроз својусвојумасумасу пренесепренесе топлотутоплоту каокао последицупоследицуразликеразлике уу температуритемператури измеђуизмеђу његовихњеговихдвејудвеју површинаповршина представљапредставља његовуњеговупроводљивостпроводљивост илиили проводностпроводност –– λλ

коефицијенткоефицијент топлотнетоплотнепроводљивостипроводљивости λλ јестејесте својствосвојствосамогсамог материјаламатеријала

°⋅=

∆⋅Φ

=Km

WtdAλ Количина топлоте која у секунди

прође кроз слој материјаладебљине 1m, управно наповршину од 1m2 ако разлика утемператури његових граничнихповршина у стационарном стањуизноси 1оК

14


ПровођењеПровођење топлотетоплотекоефицијенткоефицијент топлотнетоплотне пропустљивостипропустљивости ΛΛ −−својствосвојство конструкцијеконструкције ((грађграђ. . елементаелемента))

Количина топлоте која се пропусти уједној секунди кроз неку грађевинскуконструкцију, управно на њенујединичну површину уколико је разликатемпературе у стационарном стањуизмеђу њених граничних површина 1оК.


ПровођењеПровођење топлотетоплотекоефицијенткоефицијент топлотнетоплотне пропустљивостипропустљивости ΛΛ −−својствосвојство конструкцијеконструкције ((грађграђ. . елементаелемента) ) Хомогене

(једнослојне конструкције

°⋅==Λ

KmW

d 2λ

Хетерогене(вишеслојне конструкције)

°⋅=+++=Λ

KmW

ddd n

n2

2

2

1

1 λλλ ....

15


заза архитектонскеархитектонске објектеобјекте одод значајазначаја ии питањепитање::преношењапреношења ((прелазапрелаза-- конвекцијеконвекције) ) топлотетоплоте саса некогнекогфлуидафлуида ((течносттечност илиили гасгас) ) нана чврсточврсто телотело –– објекатобјекат, , ииобрнутообрнуто ((уследуслед разликеразлике уу температураматемпературама))

топлотни добици

ваздух

топлотни губици

ваздух


ПрелазПрелаз топлотетоплотеПараметриПараметри дефинисанидефинисанистандардомстандардом::коефицијенткоефицијент прелазапрелаза топлотетоплоте ((сасаунутрашњеунутрашње ии саса спољашњеспољашње странестранеконструкцијеконструкције))

°⋅=

∆Φ

=∆⋅⋅∆

∆=

KmW

ttAQ A

2τα

Количина топлоте која у једнојсекунди пређе са чврстог тела нафлуид или обратно, управно најединичну површину, уколико јеразлика у њиховој температури 1оК.

16


ПрелазПрелаз топлотетоплотеПараметриПараметри дефинисанидефинисани стандардомстандардом::отпоротпор граничнеграничне површинеповршине

отпоротпор којикоји пружапружа конструкцијаконструкција проласкупроласку топлотетоплоте крозкроз њуњу::

°⋅

==WKm

R21

α

°⋅=+++=

Λ=

WKm

ddd

Rn

n2

2

2

1

11 λλλ

...


укупниукупни отпоротпор пролазупролазутоплотетоплоте::((предметпредмет стандардастандарда))

коефицијенткоефицијент пролазапролазатоплотетоплоте ::((предметпредмет стандардастандарда))

eik RRRR ++=

°⋅=

++=

Km

WRRR

Ukei

21)(

Количина топлоте која у јединицивремена (секунди) прође крозграђевинску конструкцију, управнона јединичну површину, подусловом да је разлика утемператури ваздуха са једне идруге стране конструкције 1оК.

17


способностспособност акумулацијеакумулације топлотетоплоте одређенаодређена::a.a. специфичномспецифичном топлотомтоплотом материјаламатеријала

((масенамасена количинаколичина топлотетоплоте))представљапредставља својствосвојство материјаламатеријала којекоје указујеуказујенана брзинубрзину његовогњеговог загревањазагревања//хлађењахлађења

°⋅

=∆⋅

∆=

KkgJ

tmQ

c


способностспособност акумулацијеакумулације топлотетоплоте одређенаодређена::b.b. топлотнимтоплотним капацитетомкапацитетом

указујеуказује нана способностспособност акумулацијеакумулације топлотнетоплотнеенергијеенергије уу некомнеком елементуелементу//конструкцијиконструкцији

°

=∆∆

=⋅KJ

tQ

mc

18


осталаостала термичкатермичка својствасвојстваодод значајазначаја::падпад температуретемпературе попослојевимаслојевима

( )

=

−⋅λ=Φ 2

21A m

Wd

TT

A1

121 RdTT Φ⋅=

λ=−


коефицијенткоефицијент контактнеконтактне ((осетнеосетне) ) топлотетоплоте

упијањеупијање топлотетоплоте одод странестране материјаламатеријалаконструкцијеконструкције –– SSспособностспособност материјаламатеријала дада мањемање илиили вишевишеинтензивноинтензивно апсорбујеапсорбује топлотутоплоту уколикоуколико постојепостојеосцилацијеосцилације температуретемпературе нана његовојњеговој површиниповршини (τ –период осцилације)

⋅⋅

=ρ⋅λ⋅=KmsWcb o

τ2πb

τ2πρcλS ⋅=⋅⋅⋅=

19


топлотнатоплотна стабилностстабилност ии топлотнатоплотна инерцијаинерција –– DD

коефицијенткоефицијент упијањаупијања топлотетоплоте одод странестранеповршинеповршине конструкцијеконструкције –– UU

параметрипараметри којикоји сесе проверавајупроверавају уу оквируоквирупроверепровере летњелетње стабилностистабилности конструкцијеконструкције

SRD ⋅=


уу зависностизависности одод својесвоје природеприроде, , материјалиматеријали нанаразличитеразличите начиненачине испољавајуиспољавају својесвоје карактеристикекарактеристике уупогледупогледу изолационихизолационих способностиспособности, , односноодносно, , способностиспособности акумулацијеакумулације топлотетоплоте; ;

питањепитање ((истовременеистовремене) ) транспарентноститранспарентности материјаламатеријалапостајепостаје додатнидодатни задатакзадатак//проблемпроблем којикоји савременосавременоградитељствоградитељство покушавапокушава дада реширеши;;

20


врста материјала топлотна

пропустљивостλ [W/moK]

густина материјала ρ [kg/m3]

специфична топлота

c [J/(kgoK)] минерална влакна/вуна 0,042 30-200 840 дрво/храст 0,21 700-800 2090-251 стакло 0,81 2500 840 опека 0,76 1800 920 камен 1,16 2000 920 бетон 2,33 2500 960


начелноначелно, , можемоможемо говоритиговорити оо следећимследећимкарактеристичнимкарактеристичним групамагрупама материјаламатеријала::материјалиматеријали добредобре акумулативностиакумулативности ии лошихлошихизолационихизолационих сппособностисппособности ((опекаопека, , каменкамен, , бетонбетон,...) ,...) –– највећинајвећи бројброј тзвтзв. . конструктивнихконструктивнихматеријаламатеријаламатеријалиматеријали лошелоше акумулативностиакумулативности ии добрихдобрихизолационихизолационих способностиспособности ((термоизолационитермоизолациониматеријалиматеријали))стаклостаклоиновационииновациони изолациониизолациони материјалиматеријали

21


термоизолационитермоизолациониматеријалиматеријали ––материјалиматеријали високевисокепорозностипорозности//малемалезапреминскезапреминске масемасе ииаморфнеаморфне структуреструктуре; ; поседујупоседују финуфину влакнастувлакнастуструктуруструктуру ((танкитанки слојевислојевиваздухаваздуха), ), илиили затворенузатворенупорозностпорозност уу доменудомену малихмалихпорапора;;


стаклостакло –– материјалматеријал којикоји попо својојсвојој природиприроди нијеније добардобартермичкитермички изолаторизолатор узуз истовремениистовремени добардобар потенцијалпотенцијалзаза акумулацијуакумулацију топлотетоплоте; ; сс’’обзиромобзиром нана начинначин нана којикоји сесе примењујепримењује ((ууодговарајућимодговарајућим ‘‘системимасистемима’’) ) можеможе дада испољииспољи иизадовољавајућезадовољавајуће термичкетермичке карактеристикекарактеристике;;

великавелика предностпредност овоговог материјаламатеријала –– његовањегова транспарентносттранспарентност!!савременисавремени захтевзахтев уу односуодносу нана стаклостакло –– дада обезбедиобезбеди штоштомањемање топлотнихтоплотних добитакадобитака узуз штошто вишевише светлостисветлости уу просторупростору!!

22


стаклостакло

3636--50500.70.7--0.80.80.50.5--0.650.65додо 1.11.1звучнозвучно изолационоизолационостаклостакло

34340.40.4--0.70.70.30.3--0.450.45додо 1.11.1стаклостакло заза контролуконтролусунчевогсунчевог зрачењазрачења

32320.70.70.50.5додо 0.50.5трострукотрострукотермоизолационотермоизолационостаклостакло

3030--31310.80.80.550.55--0.650.65додо 1.11.1двострукодвострукотермоизолационотермоизолационостаклостакло

((звучназвучна) ) изолационаизолациона моћмоћ

RRww [dB][dB]

пропустљивостпропустљивостсветлостисветлости

ττ

укупниукупни пролазпролазсунчевесунчеве енергијеенергије

gg

коефицијенткоефицијентпролазапролаза топлотетоплоте

k (U) [W/mk (U) [W/m22K]K]

врставрстастакластакла//застакљењазастакљења


1.1. АА) ) термоизолационатермоизолациона стакластакла2 2 илиили 3 3 слојаслоја стакластакла измеђуизмеђу којихкојих јеје шупљинашупљина испуњенаиспуњена потпунопотпуно сувимсувимваздухомваздухом илиили некимнеким гасомгасомпринциппринцип смањењасмањења коефицијентакоефицијента пролазапролаза топлотетоплоте

1.1. ББ) ) стакластакла саса слабимслабим израчавањемизрачавањемдодатнододатно смањењесмањење коефицијентакоефицијента пролазапролаза топлотетоплоте постављањемпостављањемтерморефлектујућегтерморефлектујућег слојаслоја нана спољнуспољну странустрану унутрашњегунутрашњег стакластакла, , односноодносно нанаунутрашњуунутрашњу странустрану спољашњегспољашњег стакластакланедостатакнедостатак –– донекледонекле смањенасмањена пропустљивостпропустљивост видљивогвидљивог деладела спектраспектра

23


2.2. терморефлектујућатерморефлектујућа стакластакла

контролаконтрола сунчевогсунчевог зрачењазрачења постигнутапостигнута постављањемпостављањем одговарајућиходговарајућихпревлакапревлака ((саса селективнимселективним пропуштањемпропуштањем// рефлектовањемрефлектовањем сунчевогсунчевогзрачењазрачења))могућимогући положајположај превлакепревлаке –– нана спољнуспољну илиили унутрашњуунутрашњу странустрануспољашњегспољашњег стакластакла


3.3. звучнозвучно изолационаизолациона стакластаклазбогзбог својесвоје великевелике густинегустине, , уу зависностизависности одод дебљинедебљинепримењеногпримењеног стакластакла, , можеможе битибити добардобар звучнизвучни изолаторизолаторкомбиновањемкомбиновањем вишевише стакаластакала попо принципупринципу термоизолационихтермоизолационихстакаластакала –– побољшавапобољшава сесе ии степенстепен звучнезвучне заштитезаштите

24


иновационииновациони изолациониизолациониматеријалиматеријали–– уу одговарајућимодговарајућим системимасистемимаомогућавајуомогућавају акумулацијуакумулацију топлотетоплоте ии ууслучајуслучају веомавеома танкихтанких зиднихзидних елеменатаелемената!!!!!!

прозрачнепрозрачне термичкетермичке изолацијеизолације (translucent (translucent //transparent thermal insulation transparent thermal insulation -- TI) TI) –– састојесастојесесе одод сплетасплета шупљихшупљих цевчицацевчица ((величиневеличинекапиларакапилара) ) илиили одод структуреструктуре наликналиккошницамакошницама,, одод пластикепластике илиили стакластакла((провиднипровидни//прозрачнипрозрачни материјалиматеријали)) измеђуизмеђукојихкојих сесе ствараствара заробљенизаробљени слојевислојеви ваздухаваздуха–– дајудају изолационеизолационе карактеристикекарактеристике оваквимоваквимматеријалимаматеријалима!!


иновационииновациони изолациониизолациони материјалиматеријали

вакуумвакуум--изолациониизолациони панелипанели (vacuum insulation (vacuum insulation panels panels –– VIP)VIP) –– средишњисредишњи деодео панелапанела ододмикропорознихмикропорозних материјаламатеријала ((силицијумсилицијум//силикасилика, , полистиренскеполистиренске илиили полиуретанскеполиуретанске пенепене илиилиаерогеловиаерогелови) ) вакуумизиранвакуумизиран ии постављенпостављен измеђуизмеђуслојеваслојева паронепропусногпаронепропусног филмафилма

25


иновационииновациони изолациониизолациони материјалиматеријалиматеријалиматеријали променљивогпроменљивог агрегатногагрегатног стањастања (phase change (phase change materials materials –– PCM)PCM) –– материјалиматеријали којикоји испољавајуиспољавају латентнулатентнуспособностспособност акумулацијеакумулације топлотетоплоте;;

применапримена нана танкимтанким елементимаелементима; ; одод значајазначаја заза летњилетњирежимрежим!!!!!!!!састојесастоје сесе одод снопаснопа малихмалих ‘‘резервоарарезервоара’’ уу којимакојима сесеналазиналази водавода саса посебнимпосебним додацимадодацима, , солимасолима илиилипарафиномпарафином –– садржајсадржај ‘‘резервоарарезервоара’’ такавтакав дада сесе већвећ нанатемператураматемпературама одод 24 24 додо 26 26 ooC C топитопи;;

принциппринцип –– топлотатоплота нене пролазипролази брљобрљо крозкроз елементелемент већвећ сесе‘‘трошитроши’’ нана топљењетопљење средишњегсредишњег материјаламатеријала!!!!!!!!!!

ПерформансеПерформансе материјаламатеријала одод значајазначаја зазатоплотнутоплотну заштитузаштиту зградазградаизборизбор типатипа конструкцијеконструкције

опредељењеопредељење заза одређениодређени типтип конструкцијеконструкцијеусловљеноусловљено::

климатскимклиматским факторимафакторимаразликамаразликама измеђуизмеђу дневнедневне ии ноћненоћне температуретемпературе((летњилетњи условиуслови))начиномначином //режимомрежимом грејањагрејања ((зимскизимски условиуслови))

26


условиуслови применепримене одређеногодређеног типатипа конструкцијеконструкције::

континуаланконтинуаланрежимрежим грејањагрејања

малемале разликеразликеизмеђуизмеђу дневнедневне ииноћненоћнетемпературетемпературе

лакелаке

дисконтинуаландисконтинуаланрежимрежим грејањагрејања((прекидипрекиди токомтокомноћиноћи))

постојањепостојање знатнезнатнеразликеразлике измеђуизмеђудневнедневне ии ноћненоћнетемпературетемпературе

тешкетешке

зимскизимски условиусловилетњилетњи условиусловитиптипконструкцијеконструкције

ПерформансеПерформансе материјаламатеријала одод значајазначаја зазатоплотнутоплотну заштитузаштиту зградазграда

изборизбор типатипа конструкцијеконструкције

уу зависностизависности одод својесвојезапреминскезапреминске масемасе ((масамаса јединицејединицезапреминезапремине заједнозаједно саса шупљинамашупљинама иипорамапорама),), конструкцијеконструкције уусаставусаставу омотачаомотача објектаобјекта могумогубитибити::

1.1. тешкетешке ((масивнемасивне) ) испољавајуиспољавају способностспособностакумулацијеакумулације топлотетоплоте; ; споријеспорије сесе загревајузагревају, , алиалиприкупљенуприкупљену топлотутоплоту одајуодајуспороспоро -- лаганолагано сесе хладехладе!!

27

ПерформансеПерформансе материјаламатеријала одод значајазначаја зазатоплотнутоплотну заштитузаштиту зградазграда

изборизбор типатипа конструкцијеконструкције

2.2. лакелакенене испољавајуиспољавајуспособностспособност акумулацијеакумулацијетоплотетоплоте;;

брзобрзо сесе грејугреју ии брзобрзо хладехладе!!


додатнедодатне меремере којекоје могумогу дададопринесудопринесу условимаусловиматоплотногтоплотног комфоракомфора::

1.1. бојабоја материјаламатеријала ((летњилетњи иизимскизимски режимрежим))

2.2. природнаприроднавентилацијавентилација//ветреневетренеконструкцијеконструкције ((летолето))

3.3. хлађењехлађење конструкцијеконструкцијеиспаравањемиспаравањем ((летолето))

28

ТермичкаТермичка заштитазаштита ии прописипрописиизиз овеове областиобласти кодкод наснас

важећиважећи прописипрописи којикоји регулишурегулишу питањепитање топлотнетоплотнезаштитезаштите објекатаобјеката::

1.1. JUS.U.J5.600JUS.U.J5.600 –– ТехничкиТехнички условиуслови заза пројектовањепројектовање ии грађењеграђењезградазграда (1998)(1998)

2.2. JUS.U.J5.510JUS.U.J5.510 –– МетодеМетоде прорачунапрорачуна коефицијентакоефицијента пролазапролазатоплотетоплоте уу зградамазградама (1987)(1987)

3.3. JUS.U.J5.520JUS.U.J5.520 –– ПрорачунПрорачун дифузиједифузије воденеводене парепаре уу зградамазградама(1997)(1997)

4.4. JUS.U.J5.530JUS.U.J5.530 –– ПрорачунПрорачун факторафактора пригушењапригушења ии прорачунпрорачункашњењакашњења осцилацијаосцилација температуретемпературе крозкрозспољашњеспољашње грађевинскеграђевинске преградепреграде зградазграда уулетњемлетњем раздобљураздобљу (1997)(1997)

АлгоритамАлгоритам проверепровере појединачнихпојединачнихграђевинскихграђевинских конструкцијаконструкција

заза свакисваки појединачнипојединачни типтип конструкцијеконструкцијеомотачаомотача објектаобјекта ((фасаднифасадни зидовизидови, , кровкров, , конструкцијеконструкције премапрема негрејанимнегрејаним просторимапросторима, , подпод нана тлутлу,...) ,...) сесе проверавапроверава дада лилизадовољавазадовољава сетсет критеријумакритеријума одређениходређенихпрописимапрописима изиз областиобласти топлотнетоплотне заштитезаштите!!оваова врставрста проверепровере представљапредставља потребанпотребан, , алиалинене ии довољандовољан условуслов испуњеностииспуњености топлотнетоплотнезаштитезаштите ии изискујеизискује даљудаљу проверупроверу уу погледупогледутоплотнихтоплотних губитакагубитака, , односноодносно, , укупнихукупнихтоплотнихтоплотних губитакагубитака објектаобјекта

29

1. Прорачун коефицијента пролаза топлоте

k<kdozда не

2. Постојање појаве површинске кондензације

температура површине слоја θi>trнема је постоји

3. Прорачун дифузије водене паре

Да ли има кондензата?не да

4. Прорачун упијања кондензата

Да ли конструкција може да упијекондензат?

да не

5. Прорачун летњег исушења конструкције

Да ли кондензат може да се исуши токомлетњет периода исушења?

да не

5. Прорачун летњег исушења конструкциједа не

6. Прорачун фактора пригушења амплитудеосцилације температуре

да не

7. Провера кашњења осцилацијетемпературе

Да ли кондензат може да се исуши токомлетњет периода исушења?

ν>νmin

η>ηmin

да не

КОНСТРУКЦИЈА НЕИСПУЊАВА УСЛОВЕ

СТАНДАРДА

КОНСТРУКЦИЈАИСПУЊАВА УСЛОВЕ

СТАНДАРДА

Documents

02-klimatski uticaji_ARHITEKTONSKA FIZIKA_predavanje_Arhitektonski fakultet u Beogradu