Lasivaippa: Lämpötekninen viihtyvyys ja ulkoisen melun torjunta

Transkriptio

1 Tehokas työympäristö toimiva toimisto Musiikkitalo Lasivaippa: Lämpötekninen viihtyvyys ja ulkoisen melun torjunta Tahvo Sutela Lasifakta Oy Rakennuslasialan teknistä konsultointia Itsenäinen, riippumaton Perustettu 2012 Taustalla 30 vuoden kokemus - mm. 20 vuotta Pilkington 1 Lämpötekninen viihtyvyys Lasin olemuksesta Lämmöneristävyys / - läpäisy, mekanismit Eurooppalaiset standardit / Poikkeavat olot Auringonsuojaus Matalan U-arvon haitat? Ulkoisen melun torjunta Melu, yleisiä havaintoja Melun luonteesta Vaimennus lasirakenteen avulla, vaikuttavat tekijät Esimerkkejä Lasi, amorfinen materiaali? Vanhojen rakennusten ikkunoiden alkuperäislasitukset paksumpia alareunasta, mutta... 1

2 Manufacturing of Crown Window Glass Manufacturing of Cylinder Glass Lasin viskositeetti, = f (T) Asennolla on väliä Hauras Viskoositila Nestem. tila tila log Alempi jäähdytyslämpötila Ylempi jäähdytyslämpötila Muodonmuutoslämpötila Pehmenemislämpötila 6 n. 580 o C Liquidus Sulatusväli Muotoutumisväli Lasin lämpötila ºC E Steenberg B Simmingsköld 2

3 Lasi, amorffinen materiaali? 6 U g -kehitys ja Low-e* -lasin osuus 100 Vanhojen rakennusten ikkunoiden alkuperäislasitukset paksumpia alareunasta, mutta... Lasi ikkunassa EI valu!!! W/m 2 K Normi ja yleinen käytäntö Edistynyt taso (myös toimitilat)?? 80 % v. * Selektiivi-, Energiansäästö-, LE-, 0 Room comfort Heat flow through glass Air temperature Air movements Radiation Conduction Convection Conduction Conduction Convection Convection Radiation Radiation Radiation 7:3 8:12 3

4 Saksa 2010 Saksa Lähde: Pilkington 14 Lähde: Pilkington Optimi lasiväli Optimi lasiväli FI? 15 Lähde: Pilkington 16 Pohja: Pilkington 4

5 Surface temperature Surface temperature of the inner glass at different U-values. Air velocity [m/s] Cold draught from windows at different U-values Outside temp. -10 C Outside temp. -10 C Inside temp. Inside temp. U-value 0.5 Surfacetemperature Height of glass [m] 6:32 6:321 Poikkeavat olot / U-arvo Standardi vs. todellisuus N 60 o pohjoispuolella asuvista ihmisistä puolet on suomalaisia? Ilmasto Missä me asumme, paitsi Pohjolassa? Rannikolla! Talvella kylmä ja tuulee 19 EN 673 (U-arvon teoreettinen määrittely / laskenta) 20 5

6 21 Helsinki Helmik. / Feb. 2004, -17 o C / 14m/s 22 2K vs 3K / = 0.02 / Ar 90% SFS-EN673 T 2K vs 3K / = 0.02 / Ar 90% EN673 Suomen talvi 0 C U = 1.0 T 16C 14 m/s U = C U = 1.0 T 16C -17 C T 11C 3 m/s 16 U = C U = m/s 16 U = m/s T T 18C T 18C T 16C T T

7 Asennon vaikutus U-arvoon* - Lasivaipan U-arvo Lämpötekninen viihtyvyys - + Konvektio, Korkea ahdas kanava Konvektio Matala väljä kanava 0 C 3 m/s U = 1.0 T 16C * Jätetään usein huomiotta Lasivaipan U-arvo Lämpötekninen viihtyvyys Lasivaipan U-arvo Lämpötekninen viihtyvyys U = C U = 1.6 > C 14 m/s 14 m/s T 8C T 16C 7

8 Lasivaipan U-arvo Lämpötekninen viihtyvyys Lasivaipan U-arvo Lämpötekninen viihtyvyys U = C U = 0.8 > C 14 m/s 14 m/s T 16C T 18C Lasivaipan U-arvo Lämpötekninen viihtyvyys Fyysinen ja psyykkinen kapasiteetti Mental capacity h >> LVI Physical capacity Summer Winter Room temp. ºC 7:31 8

9 Distribution of radiation power = nm I = R+A+T Solar energy 6 mm Green Body tinted glass Lämpörikkoutuminen, T Tavallinen float T max 40K * Vetojännitys * Lämpökarkaistu turvalasi > 200K Kylmä, vastustaa Kuuma, laajenee 5% T=46% T VIS = 75 % 36% A=49 % 13% TST=59 % 90 o 34 3:65 Pohja: Pilkington Auringon säteilyenergian spektri T=100% Auringonsuojalasin ideaalinen läpäisy -ikkuna Ideaalinen läpäisykaista Energiasta n. puolet valoa Auringon säteilyenergian jakauma merenpinnan tasolla LT / g 2 UV VALO NIR UV VALO NIR 380 nm 780 nm Pohja: Pilkington 9

10 T; P Kehittynyt auringonsuoja- / energiansäästölasi Eräitä energiansäästö- / auringonsuojalasirakenteita, LT / g Clear float 6mm UV VALO Läpäisy Auringon säteilyenergian jakauma merenpinnan tasolla LT / g = 1.97 NIR Valonläpäisy LT [%] C(70)-16Ar-4 6C(70)-16Ar-4S(3)-16Ar-4 6C(66)-16Ar-4S(3) -16Ar-4 6C(50)-16Ar-4S(3) -16Ar-4 6C(40)-16Ar-4S(3) -16Ar-4 6C(50)-16Ar-4S(3) -16Ar-4 10 U g 0.6 W/m 2 K nm 780 nm Pohja: Pilkington Aurinkoenergian kokonaisläpäisy [%], g Matala U-arvo, haitta? 10

11 U g 0.5 W/m 2 K Nyrkkisääntöjä lasivalintaan, Energiatehokkuus U g 0.5 W/m 2 K EI KONDENSSIA! Vähintään 3 lasia (kaksi kaasuväliä) U g 0.6 W/m 2 K (Katto?!) Ihminen tarvitsee luonnonvaloa Normaali valonläpäisy LT 60% => g 30% (valo on energiaa!) Mikäli g < 30%, => tumma ilme Ulkopuolisen kondenssin / huurtumisen riski? => ratkaisu olemassa Vältä absorboivia laseja (=> karkaisu?) 11

12 Melu = ei toivottu ääni Melu = ei toivottu ääni Melu = ei toivottu ääni Melu = ei toivottu ääni Maksuvalmius?

13 Melutaso / lähteiden lukumäärä, esim. Kpl db n 71 n x = 74 Melutaso / lähteen etäisyys, esim. d (m) db = 74 n x = = 71 Melu, yleiset lähteet, spektri Melu Ääneneristys Ääneneristys [db] = Melu (ulkona [db] sisällä [db]) Ero3dB juuri havaittava 5dB selvästi havaittava 10dB puolittaa / kaksinkertaistaa kokemuksen Lasit vs 4-4-6, ei eroa järjestyksellä 2k vs 3k, ei eroa R w Ilmaäänen eristysluku (painotettu) C Korjaustermi (liikenne, suuret nopeudet) C tr Korjaustermi (liikenne, hidas nopeus, disko ym) R w (C,C tr ) esim. 45(-2,-5) => R w = 45dB, R w +C = 43dB, R w +C tr = 40dB Lähde: Pilkington 13

14 Lasiväli, 2 lasia 1k, 2k - vertailua Suhteellinen vaimennus [db] Sound reduction R (db) Koinsidenssi 8 mm = Rw 35 db (-1;-3) 4 mm = Rw 32 db (-1;-2) 4/12/4 mm = Rw 30 db (-1;-4) Perusresonanssi Frequency (Hz) Lasiväli [mm] Pohja: Pilkington Pohja: SGG Laminoitu lasi, erot Laminointi, värinän vaimennus PVB Sound reduction R (db) PVB(A) * PVB Single glazing Akusto PVB Frequency (Hz) * Akusto PVB Lähde: SGG Lähde: Pilkington 14

15 Laminoitu lasi, vertailua Lamintikalvot, f(t) Sound reduction R (db) frequency (Hz) 55.2A * mm = Rw 39 db 11Res. m = Rw 39 db 55.2 mm = Rw 36 db 10 mm = Rw 35 db 2000 Herkän kuulon alueella! 4000 * Akusto PVB Damping factor PVB PVB(A) Temperature ( C) Pohja: SGG Lähde: SGG 2k, epäsymmetria 2k-lami, vertailua Sound reduction R (db) /12/4 mm = Rw 36 db (-2;-5) 6/12/6 mm = Rw 33 db (-2;-4) Sound reduction R (db) /12/44.2A * mm = Rw 40 db (-2;-5) 6/12/44.2 mm = Rw 37 db (-1;-4) 4/12/4 mm = Rw 30 db (-1;-4) Frequency (Hz) Frequency (Hz) * Akusto PVB Lähde: SGG Lähde: SGG 15

16 Erittäin korkea ääneneristävyys Rako 40mm R w = 46dB R w + C tr = 41dB R w = 46dB R w + C tr = 40dB Erittäin korkea ääneneristävyys Rako 3mm Tiivis R w = 52dB R w + C tr = 45dB R w = 55dB R w + C tr = 48dB Lähde: Schüco , Lähde: Schüco Hyvä ääneneristävyys Suuri lasiväli Tiivis rakenne Eripaksuiset lasit, kuopat pois kuuloalueelta - Paksu lasi laskee perusresonanssitaajuutta - Ohut lasi nostaa koinsidenssitaajuutta, (max 6mm) Laminointi (tavallisen PVB kalvon paksuudella vähäinen vaikutus) Akustolaminointi - Varmista henkilöturva! Laminoidun lasin ominaisuuksien lämpötilariippuvuus! - Mikäli mahdollista, aina sisimmäksi Lasirakenteita ei onnistuttu mallintamaan -> mittaus Tulosten tarkkuus ja toistettavuus ± 1dB Kaisa-talo - Vuoden 2012 lasirakenne* Kuva: Jussi Kalliopuska * Suomen Tasolasiyhdistys ry ja SAFA 16

17 Kaisa-talo - Vuoden 2012 lasirakenne* ** U / LT / g R w + C tr Ylemmät 8(70/35)-18Ar-6e-20Ar-55.2A ** 0.5/64/34 40dB Kiitos! 0.5/63/34 > 40dB Alimmat 55.2(70/35)-18-6e-18Ar-55.2A ** Kaikki lasit matala rautapitoisuus * Suomen Tasolasiyhdistys ry ja SAFA 17