Utvärdering av köldbryggor i byggnader med dagens standarder - En jämförelse mellan handberäkning, 2D- och 3D-beräkning

Typ
Examensarbete på grundnivå
Program
Publicerad
2017
Författare
Hansson, Johan
Rundberg, Mattias
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Allt eftersom dagens byggnader blir mer välisolerade på grund av skärpta energikrav och en större klimatmedvetenhet, spelar värmeförluster genom köldbryggor större roll för en byggnads totala värmeläckage. Detta på grund av att större andel energi transmitteras ut genom köldbryggor. Branschen eftersöker mer verklighetstrogna tillvägagångssätt för att beräkna värmeförluster genom köldbryggor. Vid beräkningar av köldbryggor idag används vanligtvis modeller i 2D, även utvärdering genom förbestämda värden är förekommande. Vid beräkning med dessa metoder förenklas konstruktionen, vilket i vissa fall kan leda till att tredimensionella effekter vid sammansatta materialskikt förbises och att det framräknade resultatet blir missvisande. Med moderna datorsimuleringsprogram finns möjligheten att utföra utförliga beräkningar i tre dimensioner, vilka ger ett resultat som ligger nära det verkliga utfallet. Syftet med rapporten är att testa pålitligheten genom att jämföra resultat från olika beräkningsmetoder för värmetransmission genom byggnadsdelar med köldbryggor vilka är utförda med dagens isoleringskrav. Beräkningsmetoderna som utvärderas är handberäkningar och numerisk beräkning i två och tre dimensioner. Beräkningarna är i huvudsak utförda med förespråkade metoder enligt ISO-standarder. De utvärderade byggnadsdelarna är kontrollerade att de uppnår dagens standarder enligt Boverkets byggregler 2016. Arbetet har utförts på avdelningen byggteknik på ÅF Infrastucture AB i Göteborg och på institutionen för bygg- och miljöteknik på Chalmers. Författarna har valt att avgränsa arbetet till att inte studera fönster, dörrar och andra utmärkande konstruktionsdetaljer som tillexempel pelare eftersom det skulle bidra till en komplex och stor studie. Författarna har fått varierande resultat mellan de olika beräkningsmetoderna. Dessa kan i många fall härledas till tredimensionella effekter som inte beaktas när materialskikt beräknas som sammansatta. Generellt uppgår skillnaderna mellan utvärdering i 2- och 3D till maximalt ett par procent. Resultat har även förekommit där skillnaderna uppgår till 28 %, detta förklaras genom att beräkningsmetoderna skiljer sig åt och beaktar olika parametrar för samma byggnadsdel. Generellt kan nämnas att noggrannheten ökar när byggnadsdelar analyseras i fler dimensioner. Effekterna av tredimensionella beräkningar kan ofta anses vara väldigt liten och i många fall försumbara. Detta eftersom de framräknade resultaten enbart är teoretiska och det är det praktiska utförandet som påverkar den slutgiltiga värmeledningsförmågan. Med hänsyn till resultatet från denna rapport, rekommenderar författarna utvärdering i två dimensioner. Dock rekommenderas vidare studier på fler konstruktionstyper för kunna ge mer generella råd.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
Materialvetenskap, Byggnadsteknik, Materials Science, Building engineering
Citation
Arkitekt (konstruktör)
Geografisk plats
Byggnad (typ)
Byggår
Modelltyp
Skala
Teknik / material