Transcript Vr og klima - Høgskolen i Gjøvik

Vær og klima
Forelesning i Byggteknikk
Høgskolelektor
Liv Torjussen
Høgskolen i Gjøvik
1
Byggteknikk
• Bygningsfysikk, - læreboka
– Relevans for byggteknikk
• Byggedetaljer, - Byggforskserien
– Hvordan bygge i praksis
2
Vær og klima
• Definisjoner
– Vær - tilstanden her og nå
•
•
•
•
•
•
•
•
Temperatur
Nedbør: regn, slagregn, snø
Fukt, RF i lufta
Vind
Lufttrykk
Stråling
Støv, partikler
Lydfenomener
– Klima – tilstanden et bestemt sted over lengre tid
3
Klimaet i Norge
• Langt mot nord
– 60° nordlig bredde
• I vestavindsbeltet
– Fuktig luft fra vest, -nedbør
• Ved Golfstrømmen
– Relativt høg temperatur
– Arktisk klima uten Golfstrømmen!
4
Klimaet i ulike soner
• Kyst klima
• Vindkrefter, - bæreevne og forankring
• Slagregn og fukt, - tetting
• Innlandsklima
• Kulde, - isolasjon
• Kondensfare, - tetting
• Snø, - bæreevne og tetting
• Polarklima og høgfjellsklima
•
•
•
•
Kulde, - isolasjon,
Kondensfare, - tetting
Snø og snødrev, - bæreevne og tetting
Vindkrefter, - bæreevne og forankring
”Ambolt”
5
Temperatur
• Middeltemperatur Θm
• Gjennomsnittlig temperatur
over en normalperiode på 30 år
• Målt årlig eller månedlig
• Minimumstemperatur Θ3
• Laveste snitt i en 3-døgns periode
• Effektbehovet i bygningen
Rimfrost
• Frostmengde
• Summen av (0°C – Θm) time for time (h°C)
• Beregner tyledybde og frostsikring (tabell 2.1)
451.021 - Klimadata for termisk dimensjonering og frostsikring
521.811 - Telesikring av uoppvarmede bygninger og konstruksjoner
521.011 - Valg av fundamentering og konstruksjoner mot grunnen
Se også nettsidene til Meteorologisk institutt
6
Lokalklimatiske forhold
• Vind
– Tabell 2.2: Vindavkjøling og følt temperatur
– Planlegge for lune uteplasser
• Luftfuktighet
– Høy fuktighet forsterker
både hete og kulde
• Inversjon
– Vanlig: kaldest høyere oppe
– Inversjon: kaldest nærmest bakken
Morgentåke
7
Nedbør
– Nedbørsmengder regnes
i mm pr tidsintervall
– Nedbør er:
•
•
•
•
•
•
Yr
Regn
Sludd
Snø
Hagl
Slagregn
Nedbørsmåler
– Se tabell 2.3 om Nedbørsmengder i Norge
8
Regn
• Vertikal nedbør
– Taket tåler nedbør
– Mye regn er kritisk for:
• Takrenner og nedløp
• Kummer og avløpssystemer
• Veger og plasser
451.031 – Klimadata for dimensjonering mot regnpåkjenning
9
Regnskygge
10
Slagregn
• Kombinert regn og vind
• Trenger inn i bygningen i alle vinkler
• Krever gode tettedetaljer
11
Takformer
12
Tett takfot
13
Flom
•
•
•
Middelflom: Gjennomsnittet av den største vannføringen hvert år.
5-årsflom: Flom med gjentaksintervall 5 år. Det er 20% sannsynlighet, hvert år,
for en flom av denne størrelse vil overskrides.
50-årsflom: Det er 2% sannsynlighet, hvert år, for at en flom av denne størrelse vil
overskrides.
14
Snø
• Løs nysnø
– Vannverdi 0,1
• 30 cm veier 30kg/m2
• Tung snø
– Vannverdi 0,4
• 1m veier 400kg/m2
• Fokksnø
– Driver i fonner
– Driver inn i åpninger
– Lekkasjeskader når snø smelter
15
Vekten av snø
1mm vann på 1m² flate veier 1 kg
1. Tørr nysnø, - vannverdi 0,1:
50cm nysnø veier:
1 kg/(m²·mm)·500mm·0,1 = 50kg/m²
2. Gammel grov våt snø, - vannverdi 0,4:
80cm veier:
1 kg/(m²·mm)·800mm·0,4 = 320kg/m²
16
Snø
17
Vind
• Vindkrefter, trykk
• Vindhastighet v i m/s
• Vindtrykk= v²/1,6 Pa
1 Pa=1N/m² ~ 0,1kg/m²
– Frisk bris har v= 9m/s
• Vindtrykk p= 9²/1,6= 50,6Pa
• Belastningskurver
• Se fig. 2.7 og NS 3479 Laststandarden
• Vindkrefter på tak
• Avkjølende effekt
18
Eksempel på hvordan bygninger splitter vinden, slik at det oppstår sugvind eller virvler
på taket, ved hjørner og langs bakken
19
Forankring av tresvill
til fundament med
ekspansjonsbolter.
20
Vindforankring
Se byggdetaljblad nr. 520 241: Vindforankring av trehus
og nr. 520 243: Stormsikring av lette trebygninger
21
Stormer på Jæren:
• Sandstorm
• Stormen Tjuva i 2008
22
Solstråling
• UV-stråling
– Bryter ned overflater
• Synlig lys
– Skjerming
• Varmestråling
– Varmeeffekt på 900W/m² i klart vær.
– 30 – 50 % av oppvarmingsbehovet i boliger
– Skjerming
– Ventilasjon/kjøling
NBI-blad: 472.411 "Solstrålingsdata for energi- og effektberegninger"
23
Varme fra sola
• Beregning av energitilskudd
• Strålingsintensitet mot ruta
• Tabeller i NS 3031
• Direkte og indirekte stråling
• Blå kortbølget diffus stråling, 40%
• Direkte stråling, 60%
• Drivhuseffekt
• Kortbølget stråling slipper inn gjennom vindu
• Absorberes og omdannes til langbølget,
og slipper ikke ut igjen
24
Solstråling gjennom ulike glass
– Rutas solfaktor, tab. 2.12
– Glassareal=75% av vindusareal
– Avskjerming, reduserer
– Beregningsperiode
• Måned (720 til 744 timer)
• År (8 760 timer)
Gå gjennom eksempel 1, 2, 3 og 4 Solstråling
• Utnyttelsesgrad
– Funksjon av forholdet mellom oppvarmingsbehov
og innstrålt energi
Se eksempel 1 ”Gratisvarme”.
25
UV-stråling
• Ultrafiolett lys
– Bryter ned materialer
• Tørker ut
• Blir sprø
• Mister funksjonsevne
– Bryter ned fargepigmenter
• Fargede fasade/takplater i metall
• Vanlig maling
26
Gass fra grunnen
• Radon
• Radioaktiv gass
• Bequerel pr. kubikkmeter luft
• Radonmengde
• Snittverdi i boliger: 110 Bq/m³
• Anbefalt grense < 200 Bq/m³
• Radon finnes i Alunskifer og granitt
•
•
•
•
I grunnen
I byggematerialer
I vann
I løsmasser
27
Kart fra 2003 som illustrerer hvor stor andel av målingene i hver kommune
som viser radonkonsentrasjoner over tiltaksnivået på 200 Bq/m3. Om lag
halvparten av landets kommuner har utført målinger.
28
Tiltak i nye bygninger
– Tetting mot grunnen
• Folie eller membran på kjellergolv av betong
• Tette godt langs ytterkant
– Ventilering av grunnen
• Drensrør i pukklag, med perforeringen ned
• Samlekanal til fri luft, over tak
• Samlekanal med vifte
– Generell ventilasjon
• System som skaper overtrykk overalt
29
Tiltak i eksisterende bygg
• Måle konsentrasjonen, hvis over 200 Bq/m³:
– Ikke benytte til oppholdsrom
– Utbedre kjellergolv
• Tette kjellergulv
– Ventilasjon
– Evt. fjerne gammelt gulv, nytt betonggulv med
radonsperre
30
Radonbrønn
•
Eksempel på radonbrønn montert i golvkonstruksjon. Ved aktivering kobles
brønnen til et rør som føres til friluft, eventuelt med vifte. Rundt brønnen må
massene være grove nok til å sikre fri åpning til rørets perforering.
31
Radonsperre i golv på grunnen med ringmur.
Tett godt rundt alle gjennomføringer. Alle skjøter må klebes med spesielle klebebånd
og tettes med fugemasse eller sveise
32