Optimalizace návrhu provětrávaných fasádních systémů
Loading...
Date
Authors
Novotný, Miloslav
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
Abstract
Vzduchová izolace se v dnešní době dostává do popředí zájmu investorů, zvláště potom v návrhu fasádních systémů. Zkušenost s realizací vzduchových izolací byla známa již našim předkům ve starověkém Římě, kde byla často využívána pro efektivní odvod vlhkosti z konstrukcí. V současné době je využití těchto systému velmi obdobné. Při současných znalostech tepelné techniky a akustiky je prokazatelné pomocí normových výpočtů účinnost provětrávané fasády pro zlepšení celkových vlastností budovy. Častěji než zlepšení tepelně technických a akustických vlastností je však motivace návrhu takovéhoto systému spíše designového rázu. Každý objekt je unikátní. Proto je třeba počítat s velkým počtem proměnných faktorů, které obrazně vstupují do hry při návrhu a posouzení vlastností konstrukcí. V neposlední řadě poté je třeba řešit problémy vznikající z důvodu neznalosti koeficientů k jednotlivým parametrům a jejich vlivům. Provětrávané zateplovací systémy patří k jedné z mnoha možností vnějšího zateplení budov. Jsou používány u staveb občanské vybavenosti, průmyslových objektů a k zateplení rodinných domů. Jedná se o dvouplášťové stavební konstrukce, tvořené z nosné stěny a předsazené pohledové konstrukce. Opláštění předsazené konstrukce může být zhotoveno jako celistvá povrchová úprava – tj. upravena omítkou (tato úprava není k rozeznání od kontaktního zateplovacího systému), nebo dělená – povrchová vrstva je tvořena deskami z různých materiálů. V prostoru mezi nimi vzniká větraná vzduchová mezera. Touto mezerou stoupá po celé výšce fasády proud vzduchu. Díky tomuto mechanismu pomáhá proudící vzduch ve větrané mezeře v letním období snižovat tepelné zisky interiéru. V zimním období účinně snižuje míru kondenzace vodní páry v oblasti nosné stěny a tepelné izolace. Tím výrazně snižuje tepelné ztráty objektu a předchází vlhnutí konstrukce. Disertační práce pojednává o možnostech optimalizace řešení provětrávaných fasádních systémů v procesu navrhování a posuzování. Zaměřuje se především na měření „in situ“ procesu proudění a teploty v provětrávaném systému administrativní budovy ve Vsetíně a dalších referenčních objektů. Toto měření probíhá pomocí termoanemometrických čidel SVH-14 od firmy Kimo instruments, následná modelace probíhala pomocí moderních výpočetních programů CFD (Computational Fluid Dynamics).
Today, air-conditioning is at the forefront of investor interest, especially in the design of façade systems. The experience with the realization of air-insulation was already known to our ancestors in ancient Rome, where it was often used to effectively drain moisture from the structures. At present, the use of these systems is very similar. With the current knowledge of thermal engineering and acoustics, the efficiency of the ventilated façade to improve the overall building performance is demonstrated by standard calculations. However, more often than improving the thermal and acoustic properties, the design motivation of such a system is more of a design character. Every object is unique. Therefore, a large number of variable factors that fit into play when designing and assessing structural properties are to be considered. Last but not least, the problems arising from the lack of knowledge of the coefficients for the individual parameters and their effects must be solved. Extruded thermal insulation systems are one of the many possibilities of external building insulation. They are used in civic amenities, industrial buildings and thermal insulation of family houses. It is a double-skinned building structure, consisting of a load-bearing wall and a pre-mounted construction. The cladding of the pre-assembled structure can be made as a complete surface treatment - that is, plastered (this is not a distinction from the thermal insulating system) or divided - the surface layer is made of boards of different materials. A ventilated air gap is created between them. With this gap the air flow rises along the entire height of the facade. Thanks to this mechanism, the air flow in the ventilated spaces helps reduce the thermal gains of the interior during the summer. In the winter, it effectively reduces the amount of water vapor condensation in the area of the load-bearing wall and thermal insulation. This greatly reduces the heat loss of the object and prevents the structure from dampening. The dissertation thesis deals with possibilities of optimization of ventilated façade systems in the design and assessment process. It focuses primarily on measuring „in situ“ the flow and temperature process in the ventilated system of the administrative building in Vsetín and more refencial objects. This measurement is carried out using Kimo instruments SVH-14 thermoanemometric sensors, followed by modeling CFD (Computational Fluid Dynamics).
Today, air-conditioning is at the forefront of investor interest, especially in the design of façade systems. The experience with the realization of air-insulation was already known to our ancestors in ancient Rome, where it was often used to effectively drain moisture from the structures. At present, the use of these systems is very similar. With the current knowledge of thermal engineering and acoustics, the efficiency of the ventilated façade to improve the overall building performance is demonstrated by standard calculations. However, more often than improving the thermal and acoustic properties, the design motivation of such a system is more of a design character. Every object is unique. Therefore, a large number of variable factors that fit into play when designing and assessing structural properties are to be considered. Last but not least, the problems arising from the lack of knowledge of the coefficients for the individual parameters and their effects must be solved. Extruded thermal insulation systems are one of the many possibilities of external building insulation. They are used in civic amenities, industrial buildings and thermal insulation of family houses. It is a double-skinned building structure, consisting of a load-bearing wall and a pre-mounted construction. The cladding of the pre-assembled structure can be made as a complete surface treatment - that is, plastered (this is not a distinction from the thermal insulating system) or divided - the surface layer is made of boards of different materials. A ventilated air gap is created between them. With this gap the air flow rises along the entire height of the facade. Thanks to this mechanism, the air flow in the ventilated spaces helps reduce the thermal gains of the interior during the summer. In the winter, it effectively reduces the amount of water vapor condensation in the area of the load-bearing wall and thermal insulation. This greatly reduces the heat loss of the object and prevents the structure from dampening. The dissertation thesis deals with possibilities of optimization of ventilated façade systems in the design and assessment process. It focuses primarily on measuring „in situ“ the flow and temperature process in the ventilated system of the administrative building in Vsetín and more refencial objects. This measurement is carried out using Kimo instruments SVH-14 thermoanemometric sensors, followed by modeling CFD (Computational Fluid Dynamics).
Description
Citation
NOVOTNÝ, M. Optimalizace návrhu provětrávaných fasádních systémů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Pozemní stavby
Comittee
Date of acceptance
2024-10-23
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení